JP2007039567A - Composite molded article for high-frequency electronic component and composition for producing composite molded article for high-frequency electronic component - Google Patents

Composite molded article for high-frequency electronic component and composition for producing composite molded article for high-frequency electronic component Download PDF

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a composite molded article for a high-frequency electronic component, capable of reducing dielectric loss (or tanδ) in high-frequency band, especially GHz band; and to provide a method for producing the molded article, an electronic component, etc using the molded article. <P>SOLUTION: The composite molded article for the high-frequency electronic component contains 0.0001-0.1 wt.% at least one kind selected from the group consisting of a nanotube and a nanowire in the matrix. The method for producing the molded article, the resin composition for producing the molded article, the electronic component or the like formed by using the molded article or the resin composition are also provided. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本発明は、高周波電子部品用複合成形体及び高周波電子部品用複合成形体製造用組成物に関する。より詳しくは、本発明は、低誘電正接を具備し、電子部品の製造用に好適な樹脂成形体に関する。また、本発明はかかる樹脂成形体の製造法、高周波電子部品用複合成形体の製造用の組成物、該樹脂成形体を備えた電子部品や印刷配線板に関する。   The present invention relates to a composite molded body for high-frequency electronic components and a composition for producing a composite molded body for high-frequency electronic components. More specifically, the present invention relates to a resin molded body having a low dielectric loss tangent and suitable for manufacturing electronic parts. Moreover, this invention relates to the manufacturing method of this resin molding, the composition for manufacture of the composite molding for high frequency electronic components, an electronic component provided with this resin molding, and a printed wiring board.

近年、通信情報量の急増に伴い、PHS、携帯電話等の情報通信機器の小型化、軽量化、高速化が強く望まれており、これに対応できる低誘電性電気絶縁材料が要求されている。特に自動車電話、デジタル携帯電話等の携帯移動体通信、衛星通信などのモバイル通信機器等に使用される電波の周波数帯域はメガからギガHz帯の高周波帯域のものが使用されている。また、使用可能波長帯域が減少していることにより、マイクロ波・ミリ波帯といった高周波帯域の利用が進んできている。また、コンピュータのCPUクロックタイムはGHz帯に達し、高周波数化が進行している。このような高周波帯域に対応した通信機の小型化、軽量化のためには、優れた高周波伝送特性と低誘電性特性とをあわせ持つ電気絶縁材料の開発が必要である。   In recent years, with the rapid increase in the amount of communication information, there has been a strong demand for miniaturization, weight reduction, and speedup of information communication devices such as PHS and mobile phones, and a low dielectric electrical insulating material that can cope with this demand is demanded. . In particular, the frequency band of radio waves used in mobile communication devices such as portable mobile communications such as car phones and digital mobile phones, satellite communications, etc. is in the high frequency band of mega to giga Hz. In addition, since the usable wavelength band is decreasing, utilization of high frequency bands such as microwave and millimeter wave bands has been advanced. Further, the CPU clock time of the computer has reached the GHz band, and the frequency has been increased. In order to reduce the size and weight of a communication device corresponding to such a high frequency band, it is necessary to develop an electrically insulating material having both excellent high frequency transmission characteristics and low dielectric characteristics.

電子機器の小型化、高性能化に伴い、その中に搭載される印刷配線板は、高多層化、薄物化、スルーホールの小径化及び穴間隔の減少などによる高密度化が進行している。   Along with the downsizing and high performance of electronic devices, printed wiring boards mounted in them are becoming more dense due to higher layers, thinner materials, smaller through-hole diameters, and reduced hole spacing. .

さらに、携帯電話やモバイルコンピュータ等の情報端末機器に搭載される印刷配線板にはMPUを印刷配線板上に直接搭載するプラスチックパッケージや各種モジュール用の印刷配線板を中心に大容量の情報を高速に処理することが求められており、信号処理の高速化や低伝送損失化、更なるダウンサイジングが必要となっている。   In addition, the printed wiring boards mounted on information terminal devices such as mobile phones and mobile computers can transfer high-capacity information at high speed, centering on plastic packages that mount MPUs directly on printed wiring boards and printed wiring boards for various modules. Therefore, high-speed signal processing, low transmission loss, and further downsizing are required.

そのため印刷配線板はより一層高密度化が進み、これまで以上の微細配線が要求されるとともに誘電特性に優れた材料で構成することが求められている。   For this reason, printed wiring boards are becoming more dense and require finer wiring than ever before, and are required to be made of a material having excellent dielectric characteristics.

このようなMPUを搭載する印刷配線板やモジュール用印刷配線板には、これまで以上の接続信頼性を確保するために耐熱性に優れた高Tg材料が求められている。また、高速信号処理に対応するために、低誘電率・低誘電正接材料が求められている。   A printed wiring board or module printed wiring board on which such an MPU is mounted is required to have a high Tg material having excellent heat resistance in order to ensure connection reliability higher than ever. Further, in order to cope with high-speed signal processing, a low dielectric constant / low dielectric loss tangent material is required.

しかし、高Tg樹脂材料は硬くて脆い特性を有するため、銅箔との接着性に劣るという欠点がある。加えて、低誘電率・低誘電正接材料は、樹脂骨格の極性基を少なくするために、銅箔との接着性に劣ると言う欠点がある。   However, since the high Tg resin material has hard and brittle characteristics, it has a drawback of poor adhesion to the copper foil. In addition, the low dielectric constant / low dielectric loss tangent material has a drawback that it has poor adhesion to the copper foil in order to reduce the polar groups of the resin skeleton.

銅箔との接着性が低い樹脂材料では、基板の成形や実装の際にラインの剥離や断線を起こし易く、今後微細配線化が進むにつれ、銅箔との接着性は重要な特性となる。   With a resin material having low adhesiveness to the copper foil, line peeling or disconnection is likely to occur during substrate molding or mounting, and the adhesiveness with the copper foil becomes an important characteristic as fine wiring becomes more advanced in the future.

電子機器の回路基板材料には、多くの場合、比誘電率や誘電正接等の誘電特性が低く、耐熱性や機械的強度等の物理的特性に優れることが要求される。比誘電率(ε)とは、誘電体内の分極の程度を示すパラメーターであり、比誘電率が高い程電気信号の伝播遅延が大きくなる。従って、信号の伝播速度を高め、高速演算を可能にするためには、比誘電率は低い方が好ましい。誘電正接(tanδ)は、誘電体内を伝播する信号が熱に変換されて失われる量を示すパラメーターであり、誘電正接が低い程信号の損失が少なくなり、信号伝達率が向上する。   Circuit board materials for electronic devices are often required to have low dielectric properties such as relative permittivity and dielectric loss tangent, and excellent physical properties such as heat resistance and mechanical strength. The relative dielectric constant (ε) is a parameter indicating the degree of polarization in the dielectric, and the higher the relative dielectric constant, the greater the propagation delay of the electrical signal. Therefore, in order to increase the signal propagation speed and enable high-speed calculation, it is preferable that the relative dielectric constant is low. The dielectric loss tangent (tan δ) is a parameter indicating the amount of the signal propagated through the dielectric that is lost by being converted into heat. The lower the dielectric loss tangent, the smaller the signal loss and the better the signal transmissibility.

即ち、素子回路内では誘電損失といわれる伝送過程におけるエネルギー損失が生じるが、このエネルギー損失は熱エネルギーとして素子回路内に放出されるため好ましくない。このエネルギー損失は、低周波帯域においては、誘電分極によって生じた双極子が電界変化により振動するために生ずるものであり、高周波帯域においては、イオン分極や電子分極によって生ずるものである。交番電界1サイクル当たり誘電体中で消費されるエネルギーと誘電体中に蓄えられるエネルギーの比を誘電正接といい、tanδで表される。   That is, an energy loss in the transmission process called dielectric loss occurs in the element circuit, but this energy loss is not preferable because it is released into the element circuit as thermal energy. This energy loss occurs because a dipole generated by dielectric polarization vibrates due to a change in electric field in the low frequency band, and occurs due to ion polarization or electronic polarization in the high frequency band. The ratio of the energy consumed in the dielectric per cycle of the alternating electric field to the energy stored in the dielectric is called the dielectric loss tangent and is expressed by tan δ.

tanδは高周波帯域では周波数の増加にともなって増大し、また電子素子の高密度実装化により単位面積当たりの発熱量が多くなるので、絶縁材料の誘電損失を少しでも小さくするためには、tanδの小さな材料を用いる必要がある。誘電損失の小さい低誘電性高分子材料を用いることにより、誘電損失および電気抵抗による発熱が抑制され、その結果、信号の誤作動も少なくなることから、高周波通信分野においては伝送損失(エネルギーロス)の少ない材料が強く望まれている。   Since tanδ increases with increasing frequency in the high frequency band, and the amount of heat generated per unit area increases due to high-density mounting of electronic elements, in order to reduce the dielectric loss of the insulating material as much as possible, It is necessary to use a small material. By using a low dielectric polymer material with low dielectric loss, heat generation due to dielectric loss and electrical resistance is suppressed, resulting in fewer signal malfunctions. Therefore, transmission loss (energy loss) in the high-frequency communication field There is a strong demand for materials with a low content.

電気絶縁性であり、低誘電率である等の電気特性を有する材料として、通常、ポリオレフィン、塩化ビニル樹脂、フッ素系樹脂等の熱可塑性樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、ポリイミド樹脂、エポキシ樹脂、ビスマレイミドトリアジン樹脂(BTレジン)、架橋性ポリフェニレンオキサイド、硬化性ポリフェニレンエーテル等の熱硬化性樹脂などが、次の特性を満足させるため種々開発されている。   As materials having electrical characteristics such as electrical insulation and low dielectric constant, thermoplastic resins such as polyolefin, vinyl chloride resin, fluorine resin, unsaturated polyester resin, polyimide resin, epoxy resin, bismaleimide are usually used. Various thermosetting resins such as triazine resin (BT resin), crosslinkable polyphenylene oxide, and curable polyphenylene ether have been developed to satisfy the following characteristics.

・積層板のドリル加工性、切削加工性
・高耐熱性
・低線膨張率
・金属導体層との密着性ないし接着性(銅箔密着性)
・機械的強度
・薄膜形成能
・比誘電率を比較的広範囲に渡って任意に設定することが可能
・絶縁性
・耐候性
・誘電特性が温度、湿度に対して依存性が少ない。
・ Drilling workability and cutting workability of laminates ・ High heat resistance ・ Low linear expansion coefficient ・ Adhesion or adhesion to metal conductor layer (copper foil adhesion)
・ Mechanical strength ・ Thin film forming ability ・ Relative permittivity can be set arbitrarily over a relatively wide range ・ Insulation ・ Weather resistance ・ Dielectric properties are less dependent on temperature and humidity.

しかしながら、上記樹脂には下記のような問題点がある。   However, the resin has the following problems.

(1)ポリオレフィン
ポリエチレン、ポリプロピレン等のポリオレフィンは、C−C結合等の共有結合を有し、且つ大きな極性基を持たないため、電気特性、特に絶縁抵抗性に優れているが、耐熱性が低いという欠点がある。このため高温下での使用における電気特性(誘電損失、比誘電率など)が悪化して、コンデンサー等の絶縁膜(層)として好適とはいえない。
(1) Polyolefin Polyolefins such as polyethylene and polypropylene have a covalent bond such as a C—C bond and do not have a large polar group, so they have excellent electrical properties, particularly insulation resistance, but have low heat resistance. There is a drawback. For this reason, electrical characteristics (dielectric loss, relative dielectric constant, etc.) in use at high temperatures deteriorate, and it cannot be said that it is suitable as an insulating film (layer) such as a capacitor.

ポリエチレンやポリプロピレンは、一旦フィルムとして形成させ、これを接着剤を用いて導電材料に被覆接着しているが、この方法は加工工程が複雑となるばかりでなくフィルム形成層の厚みを薄くすることが非常に難しいなど、被覆形成上の問題もある。   Polyethylene and polypropylene are once formed as a film, and this is coated and bonded to a conductive material using an adhesive, but this method not only complicates the processing steps but also reduces the thickness of the film forming layer. There are also problems in forming the coating, such as very difficult.

(2)塩化ビニル樹脂
塩化ビニル樹脂は、絶縁抵抗性が高く、耐薬品性、難燃性に優れているが、ポリオレフィンと同様耐熱性に欠け、誘電損失が大きいという欠点がある。
(2) Vinyl chloride resin Although vinyl chloride resin has high insulation resistance and excellent chemical resistance and flame retardancy, it has the disadvantages of lacking heat resistance and large dielectric loss like polyolefin.

(3)フッ化ビニリデン樹脂、トリフルオロエチレン樹脂、およびパーフルオロエチレン樹脂
フッ素原子を分子鎖中に含有しているこれら重合体は、電気特性(低誘電率、低誘電損失)、耐熱性、化学安定性に優れているが、熱可塑性樹脂のように熱処理加工することによって成形物、あるいはフィルム等を得るというような成形加工性、塗膜形成能に難があり、且つデバイス化を行う際、かなりのコスト高となる。さらに透明性が低いため応用分野が限られているという欠点がある。
(3) Vinylidene fluoride resin, trifluoroethylene resin, and perfluoroethylene resin These polymers containing fluorine atoms in the molecular chain have electrical properties (low dielectric constant, low dielectric loss), heat resistance, chemical properties. Although it is excellent in stability, it has difficulty in forming process such as obtaining a molded product or a film by heat treatment like a thermoplastic resin, coating film forming ability, and when making a device, The cost is considerably high. Furthermore, there is a drawback that application fields are limited due to low transparency.

(4)エポキシ樹脂
従来から印刷配線板にはエポキシ樹脂をジシアンジアミドで硬化させる系が広く一般に用いられてきた。しかしながら、ジシアンジアミド硬化系では吸湿性が高くなる欠点があり、今後の印刷配線板の更なる高密度化に伴う高い絶縁信頼性を満足することは困難となっている。
(4) Epoxy resin Conventionally, a system for curing an epoxy resin with dicyandiamide has been widely used for printed wiring boards. However, the dicyandiamide curing system has a drawback that the hygroscopicity is high, and it is difficult to satisfy high insulation reliability associated with further increase in the density of the printed wiring board in the future.

これに対して、多官能性フェノール樹脂を硬化剤に用いた系では、吸水率が低く、さらに170℃以上のTgを有する印刷配線板を得ることができる。   On the other hand, in a system using a polyfunctional phenol resin as a curing agent, a printed wiring board having a low water absorption and a Tg of 170 ° C. or higher can be obtained.

ただし、このような多官能性フェノールを用いた印刷配線板は、フェノール類の種類によっては加熱処理時に変色する問題が生じる場合がある。   However, the printed wiring board using such polyfunctional phenol may cause a problem of discoloration during heat treatment depending on the type of phenol.

特公昭62−28168号公報では、この加熱変色性を向上させる目的で、フェノールまたはビスフェノールAを主原料とするハイオルソフェノール・ホルムアルデヒド樹脂を配合した系を提案しているが、前述のように高Tg樹脂材料は硬くて脆い上、多官能フェノール硬化系はジシアンジアミド硬化系と比較して樹脂の極性が低いため銅箔との接着力は低い。   Japanese Patent Publication No. 62-28168 proposes a system containing a high-orthophenol / formaldehyde resin mainly composed of phenol or bisphenol A for the purpose of improving the heat discoloration. The Tg resin material is hard and brittle, and the polyfunctional phenol-curing system has a low adhesiveness to the copper foil because the resin has a lower polarity than the dicyandiamide curing system.

銅箔と樹脂の接着性を向上させる手法としては、特開昭54−48879号公報のようなカップリング剤等による銅箔処理が以前から行なわれてきたが、高Tg樹脂材料のような硬くて脆い樹脂系では市販のカップリング剤で処理した程度の樹脂との化学的結合の強化では従来のFR−4材の接着性よりも劣り、十分ではない。   As a technique for improving the adhesion between the copper foil and the resin, a copper foil treatment with a coupling agent or the like as in JP-A-54-48879 has been performed for a long time. In the case of a brittle resin system, it is inferior to the adhesiveness of the conventional FR-4 material, and is not sufficient for strengthening the chemical bond with a resin to the extent that it is treated with a commercially available coupling agent.

また、シランカップリング剤による銅箔処理では回路形成後の基板表面に残渣が残り、その後のめっき工程でのめっき汚染性やソルダーレジストとの接着性に悪影響を及ぼす場合もある。   In addition, in the copper foil treatment with a silane coupling agent, a residue may remain on the substrate surface after circuit formation, which may adversely affect plating contamination and adhesion with a solder resist in the subsequent plating step.

(5)ポリイミド、ポリエーテルスルホン、ポリフェニレンスルフィド、ポリスルフォン、熱硬化性ポリフェニレンエーテル(PPE)、ポリエチレンテレフタレート
誘電性・絶縁抵抗性に優れた低誘電率材料にさらに求められる性能として、デバイス化工程のなかに必ず半田付け工程が入るため少なくとも260℃で120秒の加熱に耐え得るだけの耐熱性が要求され、耐熱性、耐アルカリ性等の化学的安定性、および耐湿性や機械的特性に優れたものでなければならない。これらの要求を満足する高分子素材として、例えばポリイミド、ポリエーテルスルホン、ポリフェニレンスルフィド、ポリスルフォン、熱硬化性ポリフェニレンエーテル(PPE)、ポリエチレンテレフタレート等が知られている。しかし、これら樹脂であっても、誘電損失がGHz帯域では大きくなってくる。
(5) Polyimide, polyethersulfone, polyphenylene sulfide, polysulfone, thermosetting polyphenylene ether (PPE), polyethylene terephthalate Performance required for low dielectric constant materials with excellent dielectric properties and insulation resistance A soldering process is always required, so heat resistance is required to withstand at least heating at 260 ° C for 120 seconds, chemical stability such as heat resistance and alkali resistance, and excellent moisture resistance and mechanical properties. Must be a thing. As polymer materials that satisfy these requirements, for example, polyimide, polyethersulfone, polyphenylene sulfide, polysulfone, thermosetting polyphenylene ether (PPE), polyethylene terephthalate, and the like are known. However, even with these resins, dielectric loss increases in the GHz band.

このように前述した特性を達成するには樹脂単独では種々の難点があるため、樹脂に添加剤を添加して、樹脂の電気的性質を改善することが提案されている。例えば、合成樹脂に特定のケイ酸金属塩系繊維状物を特定量配合すると、高周波域での使用に支障をきたす程の比誘電率及び誘電正接の上昇を伴うことなく、熱伝導性、耐熱性及び機械的強度をも向上させることができ、加えて、配合する樹脂の種類によっては、比誘電率を同程度に維持したまま、誘電正接を著しく低下させ得るので、従来、合成樹脂が適用されてきた電気・電子部品とは異なった電気的用途である回路基板材料、特に高周波用の回路基板材料として極めて好適に使用できることが提案されている(特許文献1)。   Thus, since the resin alone has various difficulties in achieving the above-described characteristics, it has been proposed to add an additive to the resin to improve the electrical properties of the resin. For example, when a specific amount of a specific metal silicate-based fibrous material is blended with a synthetic resin, thermal conductivity and heat resistance are not increased without causing an increase in relative permittivity and dielectric loss tangent that hinders use in a high frequency range. In addition, depending on the type of resin to be blended, the dielectric loss tangent can be significantly reduced while maintaining the same relative dielectric constant. It has been proposed that it can be used very suitably as a circuit board material, which is an electrical application different from the electric / electronic parts that have been used, particularly as a circuit board material for high frequency (Patent Document 1).

より具体的には、該特許文献1では、熱可塑性樹脂(ポリアミド樹脂を除く)及び/又は熱硬化性樹脂(フェノール樹脂を除く)に、一般式aMx Oy ・bSiO2 ・cH2 O(ここでa、b及びcは正の実数を示す。xが1の場合はyは1を、xが2の場合はyは1又は3をそれぞれ示す。MはMg、Cr、Mn、Fe、Co、Ni、Cu、Zn、Al、Ga、Sr、Y、Zr、Nb、Mo、Pb、Ba、W及びLiなる群より選ばれた少なくとも1種以上の金属元素を示す。)で表されるケイ酸金属塩系繊維状物質を主成分とする強化繊維を、上記樹脂及び上記繊維状物質の合計重量を基準として5〜60重量%の割合で配合してなることを特徴とする高周波電子部品用樹脂組成物を提案している。 More specifically, in the Patent Document 1, (excluding the polyamide resin) thermoplastic resin and / or thermosetting resin (excluding phenol resins), the general formula aMx Oy · bSiO 2 · cH 2 O ( wherein a, b and c are positive real numbers, y is 1 when x is 1, and y is 1 or 3 when x is 2, M is Mg, Cr, Mn, Fe, Co, At least one metal element selected from the group consisting of Ni, Cu, Zn, Al, Ga, Sr, Y, Zr, Nb, Mo, Pb, Ba, W, and Li. A resin for high-frequency electronic parts, comprising reinforcing fibers mainly composed of a metal salt-based fibrous substance in a proportion of 5 to 60% by weight based on the total weight of the resin and the fibrous substance. A composition is proposed.

しかし、上記特許文献1では、熱可塑性樹脂又は熱硬化性樹脂に対する強化繊維の配合割合が少なくとも約5重量%以上であり、該強化繊維を大量に使用する必要がある。   However, in the said patent document 1, the compounding ratio of the reinforced fiber with respect to a thermoplastic resin or a thermosetting resin is at least about 5 weight% or more, and it is necessary to use this reinforced fiber in large quantities.

また、特許文献2には、ポリマーマトリックス中にカーボンナノチューブが一定方向に配列されて複合された状態で成形されていることを特徴とするカーボンナノチューブ複合成形体が記載されており、該成形体は、電気的性質、熱的性質、機械的性質などについて異方性機能を発揮すると記載されている。該ポリマーマトリックスに配合するカーボンナノチューブの量としては、マトリックス100重量部当り、0.01〜100重量部の範囲が好ましく、この配合量が0.01重量部未満の場合には異方性機能を十分に発現できないと記載されている。   Patent Document 2 describes a carbon nanotube composite molded body characterized in that carbon nanotubes are molded in a polymer matrix arranged in a certain direction and combined, and the molded body is described as follows. It describes that it exhibits anisotropic functions with respect to electrical properties, thermal properties, mechanical properties, and the like. The amount of carbon nanotubes to be blended in the polymer matrix is preferably in the range of 0.01 to 100 parts by weight per 100 parts by weight of the matrix. When the blending amount is less than 0.01 parts by weight, the anisotropic function is exhibited. It is described that it cannot be fully expressed.

更に、特許文献3には、ポリマーマトリックスとポリマーマトリックス中に分散された複数のカーボンナノチューブとを含むナノ複合材料誘電体が記載されており、カーボンナノチューブのパーコレーション閾値付近の添加濃度で、マトリックス中に導電性成分が存在することにより誘電率を高めると同時に誘電正接も増大することを開示しているが、誘電正接を低減させることについては具体的には記載されていない。
特開平8−134263号公報 特開2002−273741号公報(請求項、段落0030参照) 特表2005―500648号公報(請求項参照)
Further, Patent Document 3 describes a nanocomposite dielectric including a polymer matrix and a plurality of carbon nanotubes dispersed in the polymer matrix, and the additive concentration near the percolation threshold of the carbon nanotubes in the matrix. Although it is disclosed that the presence of the conductive component increases the dielectric constant and at the same time increases the dielectric loss tangent, it does not specifically describe reducing the dielectric loss tangent.
JP-A-8-134263 JP 2002-273741 A (see claim, paragraph 0030) Japanese translation of PCT publication No. 2005-500648 (see claim)

本発明の主たる目的は、高周波帯域、特にGHz帯域における誘電損失(ないしtanδ)を低減させることができる高周波電子部品用成形体を提供することにある。   A main object of the present invention is to provide a molded body for a high frequency electronic component capable of reducing a dielectric loss (or tan δ) in a high frequency band, particularly a GHz band.

また、本発明の他の目的は、そのような、その高周波電子部品用成形体の製造法および該成形体を用いる電子部品を提供することにもある。   Another object of the present invention is to provide a method for producing such a molded body for a high-frequency electronic component and an electronic component using the molded body.

本発明者らは、上記目的達成のため鋭意検討した結果、次の知見を得た。   As a result of intensive investigations aimed at achieving the above object, the present inventors have obtained the following knowledge.

(a)マトリックスに、ナノチューブ又はナノワイヤを、特定範囲の少量で存在させると、高周波帯域、特にGHz帯域で誘電正接の上昇がマトリックス単体と比較して抑制される。   (a) When nanotubes or nanowires are present in a matrix in a small amount within a specific range, an increase in dielectric loss tangent is suppressed in a high frequency band, particularly in the GHz band, as compared with a matrix alone.

(b)有機樹脂マトリックス、及び、該有機樹脂マトリックス中に配列された状態で存在する複数のナノチューブ及びナノワイヤからなる群から選ばれる少なくとも1種を含み、該ナノチューブ及びナノワイヤからなる群から選ばれる少なくとも1種を、特定範囲の少量で存在させると、高周波帯域、特にGHz帯域で誘電正接の上昇がマトリックス単体と比較して抑制される。   (b) an organic resin matrix and at least one selected from the group consisting of a plurality of nanotubes and nanowires present in an arrayed state in the organic resin matrix, and at least selected from the group consisting of the nanotubes and nanowires When one kind is present in a small amount within a specific range, an increase in dielectric loss tangent is suppressed in a high-frequency band, particularly in the GHz band, as compared with a matrix alone.

(c)マトリックスに、遷移金属含有ナノスケールカーボンチューブを、特定範囲の少量で存在させると、高周波帯域、特にGHz帯域で誘電正接の上昇がマトリックス単体と比較して抑制される。   (c) When the transition metal-containing nanoscale carbon tube is present in the matrix in a small amount within a specific range, an increase in dielectric loss tangent is suppressed in the high frequency band, particularly in the GHz band, as compared with the matrix alone.

本発明は斯かる知見に基づき、更に検討を重ねて完成されたものであって、次の電子部品用樹脂成形体、その製造法、電子部品等を提供するものである。   The present invention has been completed based on such findings, and has been completed. The present invention provides the following resin molded body for electronic parts, a manufacturing method thereof, electronic parts, and the like.

[項1] マトリックス中に、ナノチューブ及びナノワイヤからなる群から選ばれる少なくとも1種が、マトリックス100重量部に対して0.0001重量部〜0.1重量部含有されることを特徴とする高周波電子部品用複合成形体。   [Item 1] The composite molding for high-frequency electronic components, wherein the matrix contains at least one member selected from the group consisting of nanotubes and nanowires in an amount of 0.0001 to 0.1 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the matrix. body.

[項2] 前記マトリックスが、低分子有機マトリックス、有機樹脂マトリックス、低分子無機マトリックス、無機樹脂マトリックスおよびそれらの複合物からなる群から選ばれることを特徴とする項1記載の高周波電子部品用複合成形体。   [Item 2] The composite for a high-frequency electronic component according to Item 1, wherein the matrix is selected from the group consisting of a low-molecular organic matrix, an organic resin matrix, a low-molecular inorganic matrix, an inorganic resin matrix, and a composite thereof. Molded body.

[項3] 前記マトリックスが、有機樹脂マトリックスであることを特徴とする項1記載の高周波電子部品用複合成形体。   [Item 3] The composite molded body for a high-frequency electronic component according to Item 1, wherein the matrix is an organic resin matrix.

[項4] 有機樹脂マトリックスを形成している有機樹脂が、
(i)熱可塑性樹脂、又は
(ii)熱硬化性樹脂、又は
(iii)放射線硬化性樹脂、又は
(iv)熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂及び放射線硬化性樹脂からなる群から選ばれる2種以上からなる複合樹脂、又は
(v)上記(i)〜(iv)の2種以上の混合物
であることを特徴とする項3に記載の高周波電子部品用複合成形体。
[Claim 4] The organic resin forming the organic resin matrix is
(i) a thermoplastic resin, or
(ii) thermosetting resin, or
(iii) radiation curable resin, or
(iv) a composite resin comprising two or more selected from the group consisting of thermoplastic resins, thermosetting resins and radiation curable resins, or
(v) The composite molded article for a high-frequency electronic component according to Item 3, which is a mixture of two or more of (i) to (iv) above.

[項5] 前記マトリックスの1GHzでの比誘電率が10未満であることを特徴とする項1〜4のいずれかに記載の高周波電子部品用複合成形体。   [Item 5] The composite molded body for high-frequency electronic components according to any one of Items 1 to 4, wherein the matrix has a relative dielectric constant at 1 GHz of less than 10.

[項6] 前記マトリックスの1GHzでの比誘電率が5未満であることを特徴とする項1〜4のいずれかに記載の高周波電子部品用複合成形体。   [Item 6] The composite molded body for a high-frequency electronic component according to any one of Items 1 to 4, wherein the matrix has a relative dielectric constant at 1 GHz of less than 5.

[項7] 前記マトリックスの1GHzでの誘電正接が0.5未満であることを特徴とする項1〜4のいずれかに記載の高周波電子部品用複合成形体。   [Item 7] The composite molded body for a high-frequency electronic component according to any one of Items 1 to 4, wherein the matrix has a dielectric loss tangent at 1 GHz of less than 0.5.

[項8] 前記マトリックスが低分子有機マトリックス、有機樹脂マトリックスまたはその複合物であり、低分子有機マトリックス、有機樹脂マトリックス、またはそれらの複合体の融点、軟化点、もしくはガラス転移点のうちの最も低い温度が60℃以上500℃未満であることを特徴とする項1〜7のいずれかに記載の高周波電子部品用複合成形体。   [Item 8] The matrix is a low molecular organic matrix, an organic resin matrix, or a composite thereof, and is the lowest of the melting point, softening point, or glass transition point of the low molecular organic matrix, the organic resin matrix, or a composite thereof. Item 8. The composite molded article for a high-frequency electronic component according to any one of Items 1 to 7, wherein the low temperature is 60 ° C. or higher and lower than 500 ° C.

[項9] 前記マトリックスが低分子有機マトリックス、有機樹脂マトリックス又はその複合物であり、その融点、軟化点、もしくはガラス転移点のうちの最も低い温度又はそれよりも低い温度での線膨張率が1ppm以上1000ppm未満であることを特徴とする項1〜7のいずれかに記載の高周波電子部品用複合成形体。   [Item 9] The matrix is a low-molecular organic matrix, an organic resin matrix, or a composite thereof, and has a linear expansion coefficient at the lowest temperature or lower than the melting point, softening point, or glass transition point thereof. Item 8. The composite molded article for high-frequency electronic components according to any one of Items 1 to 7, which is 1 ppm or more and less than 1000 ppm.

[項10] 前記ナノチューブ及びナノワイヤからなる群から選ばれる少なくとも1種が、導電性をもつ物質で形成されていることを特徴とする項1〜9のいずれかに記載の高周波電子部品用複合成形体。   [Item 10] The composite molding for a high-frequency electronic component according to any one of Items 1 to 9, wherein at least one selected from the group consisting of the nanotube and the nanowire is formed of a conductive material. body.

[項11] 前記ナノチューブ及びナノワイヤからなる群から選ばれる少なくとも1種が、カーボンナノチューブであることを特徴とする項1〜9のいずれかに記載の高周波電子部品用複合成形体。   [Item 11] The composite molded article for a high-frequency electronic component according to any one of Items 1 to 9, wherein at least one selected from the group consisting of the nanotube and the nanowire is a carbon nanotube.

[項12] 前記ナノチューブ及びナノワイヤからなる群から選ばれる少なくとも1種が、単層カーボンナノチューブ、多層カーボンナノチューブ、アモルファスナノスケールカーボンチューブまたは遷移金属含有ナノスケールカーボンチューブであり、1〜100nmの直径、及び10〜5000のアスペクト比を有する項1〜9のいずれかに記載の高周波電子部品用複合成形体。   [Item 12] At least one selected from the group consisting of the nanotube and the nanowire is a single-walled carbon nanotube, a multi-walled carbon nanotube, an amorphous nanoscale carbon tube, or a transition metal-containing nanoscale carbon tube, having a diameter of 1 to 100 nm, Item 10. The composite molded article for high-frequency electronic components according to any one of Items 1 to 9, having an aspect ratio of 10 to 5000.

[項13] 前記ナノチューブ及びナノワイヤからなる群から選ばれる少なくとも1種が、遷移金属含有ナノスケールカーボンチューブであり、遷移金属の含有量が、遷移金属炭化物換算で、遷移金属ナノスケールカーボンチューブ重量の0.1wt%以上50wt%未満であることを特徴とする項1〜9のいずれかに記載の高周波電子部品用複合成形体。   [Item 13] At least one selected from the group consisting of the nanotube and the nanowire is a transition metal-containing nanoscale carbon tube, and the content of the transition metal is equivalent to the weight of the transition metal nanoscale carbon tube in terms of transition metal carbide. Item 10. The composite molded article for high-frequency electronic components according to any one of Items 1 to 9, which is 0.1 wt% or more and less than 50 wt%.

[項14] 前記ナノチューブ及びナノワイヤからなる群から選ばれる少なくとも1種が、遷移金属含有ナノスケールカーボンチューブであり、該遷移金属が、鉄、コバルト及びニッケルからなる群から選択される少なくとも1種であることを特徴とする項1〜9のいずれかに記載の高周波電子部品用複合成形体。   [Item 14] At least one selected from the group consisting of nanotubes and nanowires is a transition metal-containing nanoscale carbon tube, and the transition metal is at least one selected from the group consisting of iron, cobalt, and nickel. Item 10. The composite molded article for a high-frequency electronic component according to any one of Items 1 to 9, wherein

[項15] 前記ナノチューブ及びナノワイヤからなる群から選ばれる少なくとも1種が、遷移金属含有ナノスケールカーボンチューブであり、そのチューブ内空間部に、鉄、コバルト、ニッケル及びそれらの炭化物からなる群から選ばれる少なくとも1種が存在しており、該鉄、コバルト、ニッケル及びそれらの炭化物からなる群から選ばれる少なくとも1種の量が、遷移金属炭化物換算で、遷移金属含有ナノスケールカーボンチューブ重量の1重量%以上である項14に記載の高周波電子部品用複合成形体。   [Item 15] At least one selected from the group consisting of the nanotubes and nanowires is a transition metal-containing nanoscale carbon tube, and the inner space of the tube is selected from the group consisting of iron, cobalt, nickel, and their carbides. At least one selected from the group consisting of iron, cobalt, nickel and their carbides is 1 weight of the weight of the transition metal-containing nanoscale carbon tube in terms of transition metal carbide Item 15. The composite molded article for high-frequency electronic components according to Item 14, which is at least%.

[項16] ナノチューブ及びナノワイヤからなる群から選ばれる少なくとも1種及び有機樹脂マトリックスを含み、該ナノチューブ及びナノワイヤからなる群から選ばれる少なくとも1種が、一部同士による接続状態で、有機樹脂マトリックス100重量部に対して0.0001〜0.1重量部の割合で存在することを特徴とする高周波電子部品用複合成形体。   [Item 16] An organic resin matrix 100 comprising at least one selected from the group consisting of nanotubes and nanowires and an organic resin matrix, wherein at least one selected from the group consisting of nanotubes and nanowires is in a partially connected state. A composite molded body for a high-frequency electronic component, which is present in a ratio of 0.0001 to 0.1 parts by weight with respect to parts by weight.

[項17] ナノチューブまたはナノワイヤ又はこれらの集合体が、0.5〜5.0μmの範囲の曲率を有する項16に記載の高周波電子部品用複合成形体。   CLAIM | ITEM 17 The composite molded object for high frequency electronic components of claim | item 16 whose nanotube or nanowire or these aggregate | assembly has the curvature of the range of 0.5-5.0 micrometers.

[項18] ナノチューブもしくはナノワイヤに含まれる、フリーのイオンが200ppm以下、ハロゲンの含有量が400ppm以下であることを特徴とする項16に記載の高周波電子部品用複合成形体。   [Item 18] The composite molded article for a high-frequency electronic component according to Item 16, wherein the free ion contained in the nanotube or nanowire is 200 ppm or less and the halogen content is 400 ppm or less.

[項19] ナノチューブ及びナノワイヤからなる群から選ばれる少なくとも1種を、溶液状態、流動状態、又はガラス転移点以上もしくは融点以上の溶融状態にある有機樹脂に配合し、次いで、溶剤除去、光硬化反応、熱硬化反応、または冷却処理により有機樹脂を固化させて成形することを特徴とする高周波電子部品用複合成形体の製造方法。   [Item 19] At least one selected from the group consisting of nanotubes and nanowires is blended with an organic resin in a solution state, a fluid state, or a molten state above the glass transition point or above the melting point, and then solvent removal and photocuring. A method for producing a composite molded body for a high-frequency electronic component, wherein the organic resin is solidified by reaction, thermosetting reaction, or cooling treatment.

[項20] 有機樹脂マトリックス中に、ナノチューブ及びナノワイヤからなる群から選ばれる少なくとも1種を、有機樹脂マトリックス100重量部に対して0.01重量部以上50重量部以下の濃度であらかじめ混合分散をし、その濃厚混合分散液を、有機樹脂マトリックスに、カーボンナノチューブもしくはナノワイヤが有機樹脂マトリックス100重量部に対して0.0001〜0.1重量部となるように分散させてなる樹脂組成物を製造し、次いで、溶剤除去、光硬化反応、熱硬化反応、または冷却処理により有機樹脂を固化させて成形することを特徴とする項19に記載の高周波電子部品用複合成形体の製造方法。   [Item 20] In the organic resin matrix, at least one selected from the group consisting of nanotubes and nanowires is previously mixed and dispersed at a concentration of 0.01 parts by weight to 50 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the organic resin matrix. And manufacturing the resin composition obtained by dispersing the concentrated mixed dispersion in the organic resin matrix so that the carbon nanotubes or nanowires are 0.0001 to 0.1 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the organic resin matrix, Item 20. The method for producing a composite molded body for a high-frequency electronic component according to Item 19, wherein the organic resin is solidified by solvent removal, photocuring reaction, thermosetting reaction, or cooling treatment.

[項21] 電場又は磁場の印加下、有機樹脂マトリックス中においてナノチューブまたはナノワイヤの一部が互いに接続した状態で、固化させて成形することを特徴とする項19又は20に記載の高周波電子部品用複合成形体の製造方法。   [Item 21] The high frequency electronic component according to item 19 or 20, wherein the nanotube is solidified and molded in a state where a part of the nanotubes or nanowires are connected to each other in an organic resin matrix under application of an electric field or a magnetic field. A method for producing a composite molded body.

[項22] 電場又は磁場の印加下、ナノチューブまたはナノワイヤの一部が互いに接続し、0.5〜5.0μmの曲率範囲を有するコイル状または円弧状の状態で、固化させて成形することを特徴とする項19又は20に記載の高周波電子部品用複合成形体の製造方法。   [Item 22] Forming by solidification in a coiled or arcuate state in which a part of nanotubes or nanowires are connected to each other under application of an electric or magnetic field and have a curvature range of 0.5 to 5.0 μm. Item 21. The method for producing a composite molded body for a high-frequency electronic component according to Item 19 or 20.

[項23] マトリックスが有機樹脂マトリックスであり、有機樹脂マトリクッスが、(a)エポキシ樹脂、(b)ビスフェノールAとホルムアルデヒドの付加縮合物、(c)硬化促進剤及び (d)トリアジン環若しくはイソシアヌル環を有する化合物、または尿素誘導体を除く化合物であって窒素含有率60重量%以下の化合物を必須成分として含有する項1記載の高周波電子部品用複合成形体。   [Item 23] The matrix is an organic resin matrix, and the organic resin matrix is (a) an epoxy resin, (b) an addition condensate of bisphenol A and formaldehyde, (c) a curing accelerator, and (d) a triazine ring or an isocyanuric ring. Item 5. The composite molded article for high-frequency electronic components according to Item 1, which contains a compound having a nitrogen content or a compound excluding a urea derivative and having a nitrogen content of 60% by weight or less as an essential component.

[項24] (b)ビスフェノールAとホルムアルデヒドの付加縮合物をエポキシ樹脂のエポキシ基に対してフェノール性水酸基が0.5〜1.5当量の範囲、(c)硬化促進剤をエポキシ樹脂100重量部に対して0.01〜5重量部及び(d)トリアジン環若しくはイソシアヌル環を有する化合物または尿素誘導体を含まない窒素含有率60重量%以下の化合物を、210℃の熱風乾燥炉中30分間の処理前後の重量比率から算出する樹脂固形分に対し窒素含有率が、0.1〜10重量%の範囲となるように含有する項23に記載の高周波電子部品用複合成形体。   [Item 24] (b) An addition condensate of bisphenol A and formaldehyde has a phenolic hydroxyl group in the range of 0.5 to 1.5 equivalents relative to the epoxy group of the epoxy resin, and (c) a curing accelerator is 100 weight of epoxy resin. 0.01 to 5 parts by weight and (d) a compound having a triazine ring or isocyanuric ring or a compound having a nitrogen content of 60% by weight or less not containing a urea derivative in a hot air drying oven at 210 ° C. for 30 minutes. Item 24. The composite molded article for high-frequency electronic components according to Item 23, wherein the nitrogen content is in a range of 0.1 to 10% by weight with respect to the resin solid content calculated from the weight ratio before and after the treatment.

[項25] (a)〜(d)に加え、(e)難燃剤を含有する項23または24に記載の高周波電子部品用複合成形体。   [Item 25] The composite molded article for a high-frequency electronic component according to Item 23 or 24, which contains (e) a flame retardant in addition to (a) to (d).

[項26] (e)の難然剤が、テトラブロモビスフェノールAまたはテトラブロモビスフェノールAのグリシジルエーテルである項25に記載の高周波電子部品用複合成形体。   [Item 26] The composite molded article for a high-frequency electronic component according to Item 25, wherein the retarding agent of (e) is tetrabromobisphenol A or glycidyl ether of tetrabromobisphenol A.

[項27] マトリックス中に、ナノチューブ及びナノワイヤからなる群から選ばれる少なくとも1種を、マトリックス100重量部に対して0.0001重量部〜0.1重量部含有することを特徴とする高周波電子部品用複合成形体用組成物。   [Item 27] The composite molded body for high-frequency electronic components, wherein the matrix contains at least one member selected from the group consisting of nanotubes and nanowires in an amount of 0.0001 to 0.1 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the matrix. Composition.

[項28] 前記マトリックスが、有機樹脂マトリックスであることを特徴とする項27に記載の高周波電子部品用複合成形体用組成物。   [Item 28] The composition for a composite molded article for a high-frequency electronic component according to Item 27, wherein the matrix is an organic resin matrix.

[項29] 有機樹脂マトリックス中にナノチューブ又はナノワイヤを含む組成物が、電子部品用樹脂接着剤、樹脂絶縁膜、ソルダーレジスト又は半導体封止樹脂であることを特徴とする項28に記載の高周波電子部品用複合成形体用組成物。   [Item 29] The high-frequency electron according to item 28, wherein the composition containing nanotubes or nanowires in an organic resin matrix is a resin adhesive for electronic parts, a resin insulating film, a solder resist, or a semiconductor sealing resin. Composition for composite molded body for parts.

[項30] 項27〜29のいずれかに記載の高周波電子部品用複合成形体用組成物から形成されたことを特徴とする高周波電子部品用複合成形体。   CLAIM | ITEM 30 The composite molded object for high frequency electronic components formed from the composition for complex molded objects for high frequency electronic components in any one of claim | item 27-29.

[項31] 金属箔、及び、項29に記載の高周波電子部品用複合成形体用組成物の硬化層を備えていることを特徴とする樹脂付金属箔。   [Item 31] A resin-coated metal foil comprising a metal foil and a cured layer of the composition for a composite molded article for a high-frequency electronic component according to Item 29.

[項32] 項29に記載の高周波電子部品用複合成形体用組成物の硬化層を備えていることを特徴とする印刷配線板。   [Item 32] A printed wiring board comprising a cured layer of the composite molded body composition for a high-frequency electronic component according to Item 29.

[項33] 項27に記載の高周波電子部品用複合成形体用樹脂組成物を用いることを特徴とする電気回路形成方法又は印刷配線板作成方法。   CLAIM | ITEM 33 The electrical circuit formation method or printed wiring board preparation method characterized by using the resin composition for composite molded objects for high frequency electronic components of claim | item 27.

[項34] 項32に記載の印刷配線板を部品の一部として使用する電子部品。   [Item 34] An electronic component using the printed wiring board according to item 32 as a part of the component.

[項35] 項32に記載の印刷配線板を部品の一部として使用する電気機器。   [Item 35] An electrical device using the printed wiring board according to Item 32 as a part of a part.

[項36] ナノチューブ及びナノワイヤからなる群から選ばれる少なくとも1種を含む有機樹脂マトリックスを、キャストまたはブレードすることにより形成される絶縁膜。   [Item 36] An insulating film formed by casting or braiding an organic resin matrix containing at least one selected from the group consisting of nanotubes and nanowires.

[項37] ナノチューブ及びナノワイヤからなる群から選ばれる少なくとも1種を含む有機樹脂マトリックスを、キャストまたはブレードすることを特徴とする絶縁膜の製造方法。   [Item 37] A method for producing an insulating film, comprising casting or braiding an organic resin matrix containing at least one selected from the group consisting of nanotubes and nanowires.

[項38] マトリックス中に、ナノチューブ及びナノワイヤからなる群から選ばれる少なくとも1種がマトリックス100重量部に対して0.0001重量部〜0.1重量部含有される組成物をワニスとし、基材に含浸、乾燥して得られるプリプレグの少なくとも1枚以上を用いその片面又は両面に金属箔を積層し、加熱加圧成形して金属張積層体を得、該金属張積層体において回路形成することを特徴とする印刷配線板。   [Item 38] A substrate is impregnated with a composition containing at least one selected from the group consisting of nanotubes and nanowires in an amount of 0.0001 to 0.1 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the matrix, impregnated into a substrate, and dried. A metal foil is laminated on one or both surfaces of at least one of the prepregs obtained in this manner, and heat-pressed to obtain a metal-clad laminate, and a circuit is formed in the metal-clad laminate. Printed wiring board.

[項39] マトリックス中に、ナノチューブ及びナノワイヤからなる群から選ばれる少なくとも1種がマトリックス100重量部に対して0.0001重量部〜0.1重量部含有される組成物をワニスとし、該ワニスをフィルムの上に塗布乾燥して得られる絶縁膜フィルムを用いて得られる印刷配線板又は多層基板。   [Item 39] A composition containing at least one selected from the group consisting of nanotubes and nanowires in a matrix in an amount of 0.0001 to 0.1 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the matrix is used as a varnish, and the varnish is formed on the film. A printed wiring board or a multilayer substrate obtained by using an insulating film obtained by coating and drying on a substrate.

[項40] 有機樹脂マトリックス中にナノチューブ及びナノワイヤからなる群から選ばれる少なくとも1種を含む電子部品用樹脂接着剤。   [Item 40] A resin adhesive for electronic parts, comprising at least one selected from the group consisting of nanotubes and nanowires in an organic resin matrix.

[項41] 項40に記載の電子部品用樹脂接着剤を用いて形成された樹脂絶縁膜、樹脂付金属箔、ソルダーレジスト又は半導体封止樹脂。   [Item 41] A resin insulating film, a resin-coated metal foil, a solder resist, or a semiconductor sealing resin formed using the resin adhesive for electronic components according to Item 40.

[項42] 項40に記載の電子部品用樹脂接着剤を用いて形成された樹脂絶縁膜、樹脂付金属箔、ソルダーレジスト、半導体封止樹脂を用いた電気回路又は印刷配線板。   [Item 42] An electric circuit or printed wiring board using a resin insulating film, a metal foil with resin, a solder resist, and a semiconductor sealing resin formed using the resin adhesive for electronic components according to Item 40.

[項43] 項40に記載の電子部品用樹脂接着剤を用いた電気回路形成方法又は印刷配線板作成方法。   CLAIM | ITEM 43 The electrical circuit formation method or printed wiring board preparation method using the resin adhesive for electronic components of claim | item 40.

本発明の成形体は誘電正接が低い。特に、本発明で使用するナノチューブ又はナノワイヤは、高周波側にて誘電正接の上昇するのをおさえる効果があるので、もともと誘電正接が低い物質をマトリックスとし、該マトリックスに混合分散させた場合、より高周波側での性能を改善することができる。また、感光性、成形加工などの機能を付与した樹脂マトリックスの誘電正接は増加傾向にある。本発明で使用するナノチューブ又はナノワイヤは、高周波側にて誘電正接の上昇するのをおさえる効果があるので、機能性のある樹脂マトリックスに混合分散することにより高周波領域の誘電正接を低減できる。   The molded product of the present invention has a low dielectric loss tangent. In particular, the nanotubes or nanowires used in the present invention have the effect of suppressing the increase in dielectric loss tangent on the high frequency side. Therefore, when a material having a low dielectric loss tangent is originally used as a matrix and mixed and dispersed in the matrix, higher frequency is achieved. Side performance can be improved. Further, the dielectric loss tangent of the resin matrix provided with functions such as photosensitivity and molding processing tends to increase. Since the nanotubes or nanowires used in the present invention have an effect of suppressing the increase in dielectric loss tangent on the high frequency side, the dielectric loss tangent in the high frequency region can be reduced by mixing and dispersing in a functional resin matrix.

本発明は、上記のように、マトリックスにナノチューブ又はナノワイヤを含み、該ナノチューブ又はナノワイヤが、マトリックス100重量部に対して0.0001〜0.1重量部の割合で存在することを特徴とする高周波電子部品用複合成形体を提供するものである。   The present invention, as described above, includes a nanotube or nanowire in a matrix, and the nanotube or nanowire is present in a ratio of 0.0001 to 0.1 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the matrix. A composite molded body for electronic parts is provided.

1.ナノチューブ及びナノワイヤ
本発明では、マトリックスに、ナノチューブ及びナノワイヤからなる群から選ばれる少なくとも1種を分散させる。ナノチューブ及びナノワイヤからなる群から選ばれる少なくとも1種は、導電性をもつ物質で形成されているのが好ましい。
1. Nanotubes and Nanowires In the present invention, at least one selected from the group consisting of nanotubes and nanowires is dispersed in a matrix. At least one selected from the group consisting of nanotubes and nanowires is preferably formed of a conductive material.

(1)ナノチューブ
本発明で使用するナノチューブとしては、各種のものが使用できるが、例えば、ナノサイズの直径を有するカーボンチューブが例示できる。かかるナノサイズのカーボンチューブとしては、単層カーボンナノチューブ、多層カーボンナノチューブ、アモルファスナノスケールカーボンチューブ、遷移金属含有ナノスケールカーボンチューブ等が例示できる。これらの詳細については、後述する。これらのナノチューブのサイズは、広い範囲のものが使用できるが、特に、直径が1〜100nm、特に、5〜70nmであり、長さが0.1〜50μm、特に0.2〜10μmであり、アスペクト比が10〜5000、特に20〜2000であるものが好ましい。
(1) Nanotubes As the nanotubes used in the present invention, various types of nanotubes can be used. For example, a carbon tube having a nano-sized diameter can be exemplified. Examples of such nano-sized carbon tubes include single-walled carbon nanotubes, multi-walled carbon nanotubes, amorphous nanoscale carbon tubes, and transition metal-containing nanoscale carbon tubes. Details of these will be described later. These nanotubes can be used in a wide range of sizes. Particularly, the diameter is 1 to 100 nm, particularly 5 to 70 nm, the length is 0.1 to 50 μm, particularly 0.2 to 10 μm, An aspect ratio of 10 to 5000, particularly 20 to 2000 is preferred.

なお、上記直径は透過型電子顕微鏡観察により測定される値であり、長さはレーザー顕微鏡により測定される値であり、アスペクト比は、該透過型電子顕微鏡観察により測定される直径およびレーザー顕微鏡観察により測定される長さから計算される。   The diameter is a value measured by transmission electron microscope observation, the length is a value measured by a laser microscope, and the aspect ratio is a diameter measured by the transmission electron microscope observation and laser microscope observation. Is calculated from the length measured by

上記遷移金属含有ナノスケールカーボンチューブとしては、遷移金属として、例えば、鉄、コバルト及びニッケルからなる群から選択される少なくとも1種又はこれらの炭化物を含有するものが例示できる。遷移金属の含有量は、遷移金属炭化物換算で、遷移金属含有ナノスケールカーボンチューブの0.1重量%以上50重量%未満であるものが例示される。   As said transition metal containing nanoscale carbon tube, what contains at least 1 sort (s) selected from the group which consists of iron, cobalt, and nickel or these carbides as a transition metal can be illustrated, for example. The transition metal content is, for example, 0.1% by weight or more and less than 50% by weight of the transition metal-containing nanoscale carbon tube in terms of transition metal carbide.

これら遷移金属含有ナノスケールカーボンチューブのうちでも、上記遷移金属を、遷移金属炭化物換算で、遷移金属含有ナノスケールカーボンチューブ重量の1重量%以上、特に3〜20重量%含有しているものが、好ましい。   Among these transition metal-containing nanoscale carbon tubes, those containing the above transition metal, in terms of transition metal carbide, 1% by weight or more of the transition metal-containing nanoscale carbon tube, particularly 3 to 20% by weight, preferable.

これらの遷移金属含有ナノスケールカーボンチューブの中でも、(a)ナノフレークカーボンチューブ及び入れ子構造の多層カーボンナノチューブからなる群から選ばれるカーボンチューブと(b)炭化鉄又は鉄とからなり、該カーボンチューブ(a)のチューブ内空間部の10〜90%の範囲に(b)の炭化鉄又は鉄が充填されている鉄−炭素複合体が好ましい。   Among these transition metal-containing nanoscale carbon tubes, (a) a carbon tube selected from the group consisting of nanoflake carbon tubes and nested multi-walled carbon nanotubes and (b) iron carbide or iron, the carbon tube ( The iron-carbon composite in which the iron carbide or iron of (b) is filled in the range of 10 to 90% of the space in the tube of a) is preferable.

また、単層又は多層カーボンナノチューブであって、鉄を含むものも使用できる。   In addition, single-walled or multi-walled carbon nanotubes containing iron can be used.

カーボンナノチューブ
カーボンナノチューブは、黒鉛シート(即ち、黒鉛構造の炭素原子面ないしグラフェンシート)がチューブ状に閉じた中空炭素物質であり、その直径はナノメートルスケールであり、壁構造は黒鉛構造を有している。カーボンナノチューブのうち、壁構造が一枚の黒鉛シートでチューブ状に閉じたものは単層カーボンナノチューブと呼ばれ、複数枚の黒鉛シートがそれぞれチューブ状に閉じて、入れ子状になっているものは入れ子構造の多層カーボンナノチューブと呼ばれている。本発明では、これら単層カーボンナノチューブ及び入れ子構造の多層カーボンナノチューブがいずれも使用できる。
A carbon nanotube is a hollow carbon material in which a graphite sheet (that is, a carbon atom plane or graphene sheet of a graphite structure) is closed in a tube shape, its diameter is nanometer scale, and the wall structure has a graphite structure. ing. Among the carbon nanotubes, one with a single graphite sheet whose wall structure is closed in a tube shape is called a single-walled carbon nanotube, and a plurality of graphite sheets are each closed in a tube shape and are nested. It is called a multi-walled carbon nanotube with a nested structure. In the present invention, both of these single-walled carbon nanotubes and nested multi-walled carbon nanotubes can be used.

本発明で使用できる単層カーボンナノチューブとしては、直径が 1〜 100nm程度、長さが0.1〜50μm程度のものが好ましく、直径が2〜70nm程度、長さが0.1〜20μm程度のものがさらに好ましく、特に、直径が3〜20nm程度、長さが0.2〜10μm程度のものが好ましい。   The single-walled carbon nanotube that can be used in the present invention preferably has a diameter of about 1 to 100 nm and a length of about 0.1 to 50 μm, and has a diameter of about 2 to 70 nm and a length of about 0.1 to 20 μm. Those having a diameter of about 3 to 20 nm and a length of about 0.2 to 10 μm are particularly preferable.

また、本発明で使用できる入れ子構造の多層カーボンナノチューブとしては、直径が10〜200nm程度、長さが0.1〜50μm程度のものが好ましく、直径が20〜100nm程度、長さが0.2〜5μm程度のものがさらに好ましく、特に、直径が20〜70nm程度、長さが0.2〜10μm程度のものが好ましい。   The nested multi-walled carbon nanotubes that can be used in the present invention preferably have a diameter of about 10 to 200 nm and a length of about 0.1 to 50 μm, a diameter of about 20 to 100 nm, and a length of 0.2. Those having a diameter of about -5 μm are more preferred, and those having a diameter of about 20-70 nm and a length of about 0.2-10 μm are particularly preferred.

アモルファスナノスケールカーボンチューブ
また、上記アモルファスナノスケールカーボンチューブは、WO00/40509(日本国特許第3355442号)に記載されており、カーボンからなる主骨格を有し、直径が0.1〜1000nmであり、アモルファス構造を有するナノスケールカーボンチューブであって、直線状の形態を有し、X線回折法(入射X線:CuKα)において、ディフラクトメーター法により測定される炭素網平面(002)の平面間隔(d002)が3.54Å以上、特に3.7Å以上であり、回折角度(2θ)が25.1度以下、特に24.1度以下であり、2θバンドの半値幅が3.2度以上、特に7.0度以上であることを特徴とするものである。
Amorphous nanoscale carbon tube The amorphous nanoscale carbon tube is described in WO00 / 40509 (Japanese Patent No. 3355442), has a main skeleton made of carbon, and has a diameter of 0.1 to 1000 nm. , A nanoscale carbon tube having an amorphous structure, having a linear shape, and a plane of a carbon network plane (002) measured by a diffractometer method in an X-ray diffraction method (incident X-ray: CuKα) The interval (d002) is 3.54 mm or more, particularly 3.7 mm or more, the diffraction angle (2θ) is 25.1 degrees or less, particularly 24.1 degrees or less, and the half width of the 2θ band is 3.2 degrees or more, In particular, it is characterized by being 7.0 degrees or more.

該アモルファスナノスケールカーボンチューブは、マグネシウム、鉄、コバルト、ニッケル等の金属の塩化物の少なくとも1種からなる触媒の存在下で、分解温度が200〜900℃である熱分解性樹脂、例えば、ポリテトラフルオロエチレン、ポリ塩化ビニリデン、ポリフッ化ビニリデン、ポリビニルアルコール等を、励起処理することにより得られる。   The amorphous nanoscale carbon tube is a thermally decomposable resin having a decomposition temperature of 200 to 900 ° C. in the presence of a catalyst made of at least one metal chloride such as magnesium, iron, cobalt, nickel, etc. It can be obtained by subjecting tetrafluoroethylene, polyvinylidene chloride, polyvinylidene fluoride, polyvinyl alcohol or the like to excitation treatment.

出発原料としての熱分解性樹脂の形状は、フィルム状乃至シート状、粉末状、塊状などの任意の形状であって良い。例えば、基板上に薄膜化アモルファスナノスケールカーボンチューブを形成させた炭素材料を得る場合には、基板上に熱分解性樹脂を塗布あるいは載置した状態で、適切な条件下に励起処理すればよい。   The shape of the thermally decomposable resin as a starting material may be any shape such as a film shape, a sheet shape, a powder shape, or a lump shape. For example, when obtaining a carbon material in which a thin amorphous nanoscale carbon tube is formed on a substrate, excitation treatment may be performed under appropriate conditions with a thermally decomposable resin applied or placed on the substrate. .

該励起処理としては、例えば、不活性雰囲気中、好ましくは450〜1800℃程度の温度域でかつ原料の熱分解温度以上で加熱する、室温〜3000℃程度の温度域でかつ原料の熱分解温度以上でのプラズマ処理する等の処理が例示できる。   As the excitation treatment, for example, heating is performed in an inert atmosphere, preferably in a temperature range of about 450 to 1800 ° C. and at or above the thermal decomposition temperature of the raw material, and in a temperature range of about room temperature to 3000 ° C. Examples of the processing such as the above plasma processing can be given.

本発明で使用するアモルファスナノスケールカーボンチューブは、アモルファス構造(非晶質構造)を有するナノスケールのカーボンナノチューブで、中空直線状であり、細孔が高度に制御されている。その形状は、主に円柱、四角柱などであり、先端の少なくとも一方が、キャップを有していない(開口している)場合が多い。先端が閉口している場合には、形状がフラット状である場合が多い。   The amorphous nanoscale carbon tube used in the present invention is a nanoscale carbon nanotube having an amorphous structure (amorphous structure), has a hollow linear shape, and the pores are highly controlled. The shape is mainly a cylinder, a quadrangular prism, etc., and at least one of the tips often has no cap (open). When the tip is closed, the shape is often flat.

該アモルファスナノスケールカーボンチューブの外径は、通常1〜1000nm程度の範囲にあり、好ましくは1〜200nm程度の範囲にあり、より好ましくは、1〜100nm程度の範囲にある。そのアスペクト比(チューブの長さ/直径)は2倍以上であり、好ましくは5倍以上である。   The outer diameter of the amorphous nanoscale carbon tube is usually in the range of about 1 to 1000 nm, preferably in the range of about 1 to 200 nm, and more preferably in the range of about 1 to 100 nm. The aspect ratio (tube length / diameter) is 2 times or more, preferably 5 times or more.

ここで、「アモルファス構造」とは、規則的に配列した炭素原子の連続的な炭素層からなる黒鉛質構造ではなく、不規則な炭素網平面からなる炭素質構造を意味し、多数の微細なグラフェンシートが不規則に配列している。代表的な分析手法である透過型電子顕微鏡による像からは、本発明による非晶質構造のナノスケールカーボンチューブは、炭素網平面の平面方向の広がりがアモルファスナノスケールカーボンチューブの直径の1倍より小さい。このように、アモルファスナノスケールカーボンチューブは、その壁部が黒鉛構造ではなく多数の微細なグラフェンシート(炭素網面)が不規則に分布したアモルファス構造を有しているため、最外層を構成する炭素網面は、チューブ長手方向の全長にわたって連続しておらず、不連続となっている。特に、最外層を構成する炭素網面の長さは、20nm未満、特に5nm未満である。   Here, “amorphous structure” means a carbonaceous structure consisting of an irregular carbon network plane, not a graphite structure consisting of a continuous carbon layer of regularly arranged carbon atoms. The graphene sheets are irregularly arranged. From an image obtained by a transmission electron microscope, which is a typical analysis technique, the nanoscale carbon tube having an amorphous structure according to the present invention has a spread in the plane direction of the carbon network plane that is one time larger than the diameter of the amorphous nanoscale carbon tube. small. As described above, the amorphous nanoscale carbon tube has an amorphous structure in which a large number of fine graphene sheets (carbon network surface) are irregularly distributed instead of a graphite structure, so that the outermost layer is formed. The carbon mesh surface is not continuous over the entire length in the tube longitudinal direction but is discontinuous. In particular, the length of the carbon network surface constituting the outermost layer is less than 20 nm, particularly less than 5 nm.

非晶質炭素は一般的にはX線回折を示さないが、ブロードな反射を示す。黒鉛質構造では、炭素網平面が規則的に積み重なっているので、炭素網平面間隔(d002)が狭くなり、ブロードな反射は高角側(2θ)に移行して、次第に鋭くなり(2θバンドの半値幅が狭くなり)、d002回折線として観測できるようになる(黒鉛的位置関係で規則正しく積み重なっている場合はd002=3.354Åである)。 Amorphous carbon generally does not exhibit X-ray diffraction, but exhibits broad reflection. In the graphitic structure, the carbon mesh planes are regularly stacked, so the carbon mesh plane spacing (d 002 ) is narrowed, and the broad reflection shifts to the high angle side (2θ) and becomes gradually sharper (in the 2θ band). It becomes observable as d 002 diffraction lines (d 002 = 3.354 mm when they are regularly stacked due to the graphite positional relationship).

X線回折法(入射X線=CuKα)において、ディフラクトメーター法により測定される本発明によるアモルファスナノスケールカーボンチューブの理論的な結晶学的特性は、以下の様に規定される:炭素網平面間隔(d002)は、3.54Å以上であり、より好ましくは3.7Å以上である;回折角度(2θ)は、25.1度以下であり、より好ましくは24.1度以下である;前記2θバンドの半値幅は、3.2度以上であり、より好ましくは7.0度以上である。 The theoretical crystallographic properties of the amorphous nanoscale carbon tube according to the present invention measured by the diffractometer method in the X-ray diffraction method (incident X-ray = CuKα) are defined as follows: carbon network plane The interval (d 002 ) is 3.54 mm or more, more preferably 3.7 mm or more; the diffraction angle (2θ) is 25.1 degrees or less, more preferably 24.1 degrees or less; the half width of the 2θ band Is 3.2 degrees or more, more preferably 7.0 degrees or more.

典型的には、本発明で使用するアモルファスナノスケールカーボンチューブは、X線回折による回折角度(2θ)が18.9〜22.6度の範囲内にあり、炭素網平面間隔(d002)は3.9〜4.7Åの範囲内にあり、2θバンドの半値幅は7.6〜8.2度の範囲内にある。 Typically, the amorphous nanoscale carbon tube used in the present invention has a diffraction angle (2θ) by X-ray diffraction in the range of 18.9 to 22.6 degrees, and the carbon network plane spacing (d 002 ) is 3.9 to 4.7 mm. The full width at half maximum of the 2θ band is in the range of 7.6 to 8.2 degrees.

前記遷移金属含有ナノスケールカーボンチューブのうち、前記鉄−炭素複合体について詳述すると次の通りである。   Of the transition metal-containing nanoscale carbon tubes, the iron-carbon composite will be described in detail as follows.

鉄−炭素複合体
本発明で使用する上記鉄−炭素複合体は、特開2002−338220号公報(特許第3569806号公報)に記載されており、(a)ナノフレークカーボンチューブ及び入れ子構造の多層カーボンナノチューブからなる群から選ばれるカーボンチューブと(b)炭化鉄又は鉄とからなり、該カーボンチューブ(a)のチューブ内空間部の10〜90%の範囲に(b)の炭化鉄又は鉄が充填されている。即ち、チューブ内空間部の100%の範囲に完全に充填されているものではなく、上記炭化鉄又は鉄がそのチューブ内空間部の10〜90%の範囲に充填されている(即ち、部分的に充填されている)ことを特徴とするものである。壁部は、パッチワーク状ないし張り子状(いわゆるpaper mache状)のナノフレークカーボンチューブである。
Iron-carbon composite The iron-carbon composite used in the present invention is described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2002-338220 (Japanese Patent No. 3569806), and (a) a nano-flake carbon tube and a multilayer of nested structure A carbon tube selected from the group consisting of carbon nanotubes and (b) iron carbide or iron, and the iron tube or iron of (b) is in a range of 10 to 90% of the space in the tube of the carbon tube (a). Filled. That is, 100% of the space in the tube is not completely filled, and the iron carbide or iron is filled in the range of 10 to 90% of the space in the tube (that is, partially). It is characterized in that it is filled in). The wall portion is a patchwork-like or machete-like (so-called paper mache-like) nano-flake carbon tube.

本願特許請求の範囲及び明細書において、「ナノフレークカーボンチューブ」とは、フレーク状の黒鉛シートが複数枚(通常は多数)パッチワーク状ないし張り子状(paper mache状)に集合して構成されている、黒鉛シートの集合体からなる炭素製チューブを指す。   In the claims and the specification of the present application, the “nano flake carbon tube” is composed of a plurality of (usually many) flake-like graphite sheets assembled into a patchwork shape or a paper mache shape. This refers to a carbon tube made of an aggregate of graphite sheets.

かかる鉄−炭素複合体は、特開2002−338220号公報に記載の方法に従って、
(1)不活性ガス雰囲気中、圧力を10-5Pa〜200kPaに調整し、反応炉内の酸素濃度を、反応炉容積をA(リットル)とし酸素量をB(Ncc)とした場合の比B/Aが1×10-10〜1×10-1となる濃度に調整した反応炉内でハロゲン化鉄を600〜900℃まで加熱する工程、及び
(2)上記反応炉内に不活性ガスを導入し、圧力10−5Pa〜200kPaで熱分解性炭素源を導入して600〜900℃で加熱処理を行う工程
を包含する製造方法により製造される。
Such an iron-carbon composite is obtained according to the method described in JP-A-2002-338220.
(1) Ratio when the pressure is adjusted to 10 −5 Pa to 200 kPa in an inert gas atmosphere, the oxygen concentration in the reactor is A (liter), and the oxygen amount is B (Ncc). Heating the iron halide to 600 to 900 ° C. in a reaction furnace adjusted to a concentration at which B / A is 1 × 10 −10 to 1 × 10 −1 , and
(2) Manufactured by a production method including a step of introducing an inert gas into the reactor, introducing a pyrolytic carbon source at a pressure of 10 −5 Pa to 200 kPa, and performing a heat treatment at 600 to 900 ° C. The

ここで、酸素量Bの単位である「Ncc」は、気体の25℃での標準状態に換算したときの体積(cc)という意味である。   Here, “Ncc”, which is a unit of the oxygen amount B, means a volume (cc) when converted to a standard state of gas at 25 ° C.

該鉄−炭素複合体は、(a) ナノフレークカーボンチューブ及び入れ子構造の多層カーボンナノチューブからなる群から選ばれるカーボンチューブと(b)炭化鉄又は鉄とからなるものであって、該カーボンチューブ内空間部(即ち、チューブ壁で囲まれた空間)の実質上全てが充填されているのではなく、該空間部の一部、より具体的には10〜90%程度、特に30〜80%程度、好ましくは40〜70%程度が炭化鉄又は鉄により充填されている。   The iron-carbon composite is composed of (a) a carbon tube selected from the group consisting of nano flake carbon tubes and nested multi-walled carbon nanotubes, and (b) iron carbide or iron, The space portion (that is, the space surrounded by the tube wall) is not substantially filled, but a part of the space portion, more specifically, about 10 to 90%, particularly about 30 to 80%. Preferably, about 40 to 70% is filled with iron carbide or iron.

本発明で使用する鉄−炭素複合体においては、特開2002−338220号公報に記載されているように、炭素部分は、製造工程(1)及び(2)を行った後、特定の速度で冷却するとナノフレークカーボンチューブとなり、製造工程(1)及び(2)を行った後、不活性気体中で加熱処理を行い、特定の冷却速度で冷却することにより、入れ子構造の多層カーボンナノチューブとなる。   In the iron-carbon composite used in the present invention, as described in JP-A No. 2002-338220, the carbon portion is produced at a specific rate after performing the production steps (1) and (2). When cooled, it becomes a nano flake carbon tube, and after performing the manufacturing steps (1) and (2), heat treatment is performed in an inert gas, and cooling is performed at a specific cooling rate, thereby forming a multi-walled carbon nanotube with a nested structure. .

<(a-1)ナノフレークカーボンチューブ>
本発明のナノフレークカーボンチューブと炭化鉄又は鉄からなる鉄−炭素複合体は、典型的には円柱状であるが、そのような円柱状の鉄−炭素複合体(特開2002−338220号公の実施例1で得られたもの)の長手方向にほぼ垂直な断面の透過型電子顕微鏡(TEM)写真を図3に示し、側面のTEM写真を図1に示す。
<(A-1) Nano flake carbon tube>
The nano-flake carbon tube of the present invention and the iron-carbon composite composed of iron carbide or iron are typically cylindrical, but such a cylindrical iron-carbon composite (Japanese Patent Laid-Open No. 2002-338220). A transmission electron microscope (TEM) photograph of a cross section substantially perpendicular to the longitudinal direction of the product obtained in Example 1 of FIG. 3 is shown in FIG. 3, and a side TEM photograph is shown in FIG.

また、図4の(a-1)にそのような円柱状のナノフレークカーボンチューブのTEM像の模式図を示す。図4の(a-1)において、100は、ナノフレークカーボンチューブの長手方向のTEM像を模式的に示しており、200は、ナノフレークカーボンチューブの長手方向にほぼ垂直な断面のTEM像を模式的に示している。   FIG. 4 (a-1) shows a schematic diagram of a TEM image of such a columnar nanoflake carbon tube. In (a-1) of FIG. 4, 100 schematically shows a TEM image in the longitudinal direction of the nano flake carbon tube, and 200 indicates a TEM image in a cross section substantially perpendicular to the longitudinal direction of the nano flake carbon tube. This is shown schematically.

本発明で使用する鉄−炭素複合体を構成するナノフレークカーボンチューブは、代表的には、中空円筒状の形態を有し、その断面をTEM観察した場合、弧状グラフェンシート像が同心円状に集合しており、個々のグラフェンシート像は、不連続な環を形成しており、その長手方向をTEMで観察した場合、略直線状のグラフェンシート像が、長手方向にほぼ並行に多層状に配列しており、個々のグラフェンシート像は、長手方向全長にわたって連続しておらず、不連続となっているという特徴を有している。   The nanoflake carbon tube constituting the iron-carbon composite used in the present invention typically has a hollow cylindrical shape, and when the cross section is observed by TEM, arc-shaped graphene sheet images are concentrically assembled. Each graphene sheet image forms a discontinuous ring, and when the longitudinal direction is observed with TEM, the substantially straight graphene sheet images are arranged in multiple layers almost parallel to the longitudinal direction. The individual graphene sheet images are not continuous over the entire length in the longitudinal direction, but are discontinuous.

より詳しくは、本発明で使用する鉄−炭素複合体を構成しているナノフレークカーボンチューブは、図3及び図4の(a-1)の200から明らかなように、その長手方向に垂直な断面をTEM観察した場合、多数の弧状グラフェンシート像が同心円状(多層構造のチューブ状)に集合しているが、個々のグラフェンシート像は、例えば210、214に示すように、完全に閉じた連続的な環を形成しておらず、途中で途切れた不連続な環を形成している。一部のグラフェンシート像は、211に示すように、分岐している場合もある。不連続点においては、一つの不連続環を構成する複数の弧状TEM像は、図4の(a-1)の222に示すように、層構造が部分的に乱れている場合もあれば、223に示すように隣接するグラフェンシート像との間に間隔が存在している場合もあるが、TEMで観察される多数の弧状グラフェンシート像は、全体として、多層状のチューブ構造を形成している。   More specifically, the nanoflake carbon tube constituting the iron-carbon composite used in the present invention is perpendicular to the longitudinal direction, as is apparent from 200 in FIGS. 3 and 4 (a-1). When the cross section is observed by TEM, many arc-shaped graphene sheet images are concentrically (multi-layered tube shape), but each graphene sheet image is completely closed as shown in 210 and 214, for example. It does not form a continuous ring, but forms a discontinuous ring that is interrupted. Some graphene sheet images may be branched as indicated by 211. At the discontinuity point, a plurality of arc-shaped TEM images constituting one discontinuous ring may have a partially disturbed layer structure as indicated by 222 in FIG. As shown by 223, there may be a space between adjacent graphene sheet images, but a large number of arc-shaped graphene sheet images observed by TEM form a multilayer tube structure as a whole. Yes.

また、図1及び図4の(a-1)の100から明らかなように、ナノフレークカーボンチューブの長手方向をTEMで観察した場合、多数の略直線状のグラフェンシート像が本発明で使用する鉄−炭素複合体の長手方向にほぼ並行に多層状に配列しているが、個々のグラフェンシート像110は、鉄−炭素複合体の長手方向全長にわたって連続しておらず、途中で不連続となっている。一部のグラフェンシート像は、図4の(a-1)の111に示すように、分岐している場合もある。また、不連続点においては、層状に配列したTEM像のうち、一つの不連続層のTEM像は、図4の(a-1)の112に示すように、隣接するグラフェンシート像と少なくとも部分的に重なり合っている場合もあれば、113に示すように隣接するグラフェンシート像と少し離れている場合もあるが、多数の略直線状のTEM像が、全体として多層構造を形成している。   Further, as is clear from 100 of FIGS. 1 and 4 (a-1), when the longitudinal direction of the nanoflake carbon tube is observed by TEM, a large number of substantially straight graphene sheet images are used in the present invention. Although it is arranged in multiple layers substantially parallel to the longitudinal direction of the iron-carbon composite, the individual graphene sheet images 110 are not continuous over the entire length in the longitudinal direction of the iron-carbon composite, and are discontinuous in the middle. It has become. Some graphene sheet images may be branched as indicated by reference numeral 111 in FIG. Further, at the discontinuous points, among the TEM images arranged in a layered manner, the TEM image of one discontinuous layer is at least partly adjacent to the adjacent graphene sheet image as indicated by 112 in FIG. In some cases, they may overlap each other, or as shown at 113, they may be slightly apart from the adjacent graphene sheet images, but a large number of substantially linear TEM images form a multilayer structure as a whole.

かかる本発明のナノフレークカーボンチューブの構造は、従来の多層カーボンナノチューブと大きく異なっている。即ち、図4の(a-2)の400に示すように、入れ子構造の多層カーボンナノチューブは、その長手方向に垂直な断面のTEM像が、410に示すように、実質上完全な円形のTEM像となっている同心円状のチューブであり、且つ、図4の(a-2)の300に示すように、その長手方向の全長にわたって連続する直線状グラフェンシート像310等が平行に配列している構造(同心円筒状ないし入れ子状の構造)である。   The structure of the nanoflake carbon tube of the present invention is greatly different from the conventional multi-walled carbon nanotube. That is, as shown by 400 in FIG. 4A-2, the multi-walled carbon nanotube with a nested structure has a cross-sectional TEM image perpendicular to its longitudinal direction. As shown by 300 in FIG. 4 (a-2), the straight graphene sheet images 310 and the like continuous over the entire length in the longitudinal direction are arranged in parallel. Structure (concentric cylindrical or nested structure).

以上より、詳細は未だ完全には解明されていないが、本発明で使用する鉄−炭素複合体を構成するナノフレークカーボンチューブは、フレーク状のグラフェンシートが多数パッチワーク状ないし張り子状に重なり合って全体としてチューブを形成しているようにみえる。   Although the details have not been fully elucidated yet, the nano-flake carbon tube constituting the iron-carbon composite used in the present invention has a large number of flake-like graphene sheets overlapped in a patchwork or tension form. It seems to form a tube as a whole.

このような本発明のナノフレークカーボンチューブとそのチューブ内空間部に内包された炭化鉄又は鉄からなる鉄−炭素複合体は、特許第2546114号に記載されているような入れ子構造の多層カーボンナノチューブのチューブ内空間部に金属が内包された複合体に比し、カーボンチューブの構造において大きく異なっている。   Such a nano-flake carbon tube of the present invention and an iron-carbon composite made of iron carbide or iron encapsulated in the inner space of the tube are nested multi-walled carbon nanotubes as described in Japanese Patent No. 2546114. The structure of the carbon tube is greatly different from that of the composite in which the metal is included in the inner space of the tube.

本発明で使用する鉄−炭素複合体を構成しているナノフレークカーボンチューブをTEM観察した場合において、その長手方向に配向している多数の略直線状のグラフェンシート像に関し、個々のグラフェンシート像の長さは、通常、2〜500nm程度、特に10〜100nm程度である。即ち、図4の(a-1)の100に示されるように、110で示される略直線状のグラフェンシートのTEM像が多数集まってナノフレークカーボンチューブの壁部のTEM像を構成しており、個々の略直線状のグラフェンシート像の長さは、通常、2〜500nm程度、特に10〜100nm程度である。   In the case of TEM observation of the nano-flake carbon tube constituting the iron-carbon composite used in the present invention, each graphene sheet image relates to a number of substantially linear graphene sheet images oriented in the longitudinal direction. The length is usually about 2 to 500 nm, particularly about 10 to 100 nm. That is, as indicated by 100 in FIG. 4 (a-1), a large number of TEM images of the substantially linear graphene sheet indicated by 110 are collected to constitute a TEM image of the wall portion of the nanoflake carbon tube. The length of each substantially linear graphene sheet image is usually about 2 to 500 nm, particularly about 10 to 100 nm.

このように、鉄−炭素複合体においては、その壁部を構成するナノフレークカーボンチューブの最外層は、チューブ長手方向の全長にわたって連続していない不連続なグラフェンシートから形成されており、その最外面の炭素網面の長さは、通常、2〜500nm程度、特に10〜100nm程度である。   Thus, in the iron-carbon composite, the outermost layer of the nanoflake carbon tube constituting the wall portion is formed of a discontinuous graphene sheet that is not continuous over the entire length in the tube longitudinal direction. The length of the outer carbon net surface is usually about 2 to 500 nm, particularly about 10 to 100 nm.

本発明で使用する鉄−炭素複合体を構成するナノフレークカーボンチューブの壁部の炭素部分は、上記のようにフレーク状のグラフェンシートが多数長手方向に配向して全体としてチューブ状となっているが、X線回折法により測定した場合に、炭素網面間の平均距離(d002)が0.34nm以下の黒鉛質構造を有するものである。   As described above, the carbon portion of the wall portion of the nano-flake carbon tube constituting the iron-carbon composite used in the present invention has a tube shape in which a large number of flake-like graphene sheets are oriented in the longitudinal direction. However, when measured by the X-ray diffraction method, the average distance (d002) between the carbon network surfaces has a graphite structure of 0.34 nm or less.

また、本発明で使用する鉄−炭素複合体のナノフレークカーボンチューブからなる壁部の厚さは、49nm以下、特に0.1〜20nm程度、好ましくは1〜10nm程度であって、全長に亘って実質的に均一である。   Moreover, the thickness of the wall part which consists of a nano flake carbon tube of the iron-carbon composite used by this invention is 49 nm or less, Especially about 0.1-20 nm, Preferably it is about 1-10 nm, Comprising: Over the full length, And substantially uniform.

<(a-2)入れ子構造の多層カーボンナノチューブ>
前記のように、工程(1)及び(2)を行った後、特定の加熱工程を行うことにより、得られる鉄−炭素複合体を構成するカーボンチューブは、入れ子構造の多層カーボンナノチューブとなる。
<(A-2) Nested multi-walled carbon nanotubes>
As described above, by performing the specific heating step after performing the steps (1) and (2), the carbon tube constituting the obtained iron-carbon composite becomes a multi-walled carbon nanotube having a nested structure.

こうして得られる入れ子構造の多層カーボンナノチューブは、図4の(a-2)の400に示すように、その長手方向に垂直な断面のTEM像が実質的に完全な円を構成する同心円状のチューブであり、且つ、その長手方向の全長にわたって連続したグラフェンシート像が平行に配列している構造(同心円筒状ないし入れ子状の構造)である。   The nested multi-walled carbon nanotube thus obtained is a concentric tube in which a TEM image of a cross section perpendicular to the longitudinal direction forms a substantially perfect circle as indicated by reference numeral 400 in FIG. In addition, the graphene sheet images that are continuous over the entire length in the longitudinal direction are arranged in parallel (a concentric cylindrical or nested structure).

本発明で使用する鉄−炭素複合体を構成する入れ子構造の多層カーボンナノチューブの壁部の炭素部分は、X線回折法により測定した場合に、炭素網面間の平均距離(d002)が0.34nm以下の黒鉛質構造を有するものである。   The carbon portion of the wall portion of the multi-walled carbon nanotube of the nested structure constituting the iron-carbon composite used in the present invention has an average distance (d002) between carbon network surfaces of 0, as measured by X-ray diffraction. It has a graphite structure of 34 nm or less.

また、本発明で使用する鉄−炭素複合体の入れ子構造の多層カーボンナノチューブからなる壁部の厚さは、49nm以下、特に0.1〜20nm程度、好ましくは1〜10nm程度であって、全長に亘って実質的に均一である。   Further, the thickness of the wall portion composed of the multi-walled carbon nanotube of the iron-carbon composite nested structure used in the present invention is 49 nm or less, particularly about 0.1 to 20 nm, preferably about 1 to 10 nm. Substantially uniform.

<(b)内包されている炭化鉄又は鉄>
本明細書において、上記ナノフレークカーボンチューブ及び入れ子構造の多層カーボンナノチューブからなる群から選ばれるカーボンチューブ内空間部の炭化鉄又は鉄による充填率(10〜90%)は、本発明で使用する鉄−炭素複合体を透過型電子顕微鏡で観察し、各カーボンチューブの空間部(即ち、カーボンチューブのチューブ壁で囲まれた空間)の像の面積に対する、炭化鉄又は鉄が充填されている部分の像の面積の割合である。
<(B) Iron carbide or iron contained>
In the present specification, the filling rate (10 to 90%) of the space inside the carbon tube selected from the group consisting of the nano flake carbon tube and the multi-walled carbon nanotube of the nested structure with iron carbide or iron is the iron used in the present invention. -Observing the carbon composite with a transmission electron microscope, and comparing the area of the image of the space of each carbon tube (ie, the space surrounded by the tube wall of the carbon tube) with the portion filled with iron carbide or iron. It is the ratio of the area of the image.

炭化鉄又は鉄の充填形態は、カーボンチューブ内空間部に連続的に充填されている形態、カーボンチューブ内空間部に断続的に充填されている形態等があるが、基本的には断続的に充填されている。従って、本発明で使用する鉄−炭素複合体は、金属内包炭素複合体ないし鉄化合物内包炭素複合体、炭化鉄又は鉄内包炭素複合体とも言うべきものである。   The filling form of iron carbide or iron includes a form in which the space in the carbon tube is continuously filled and a form in which the space in the carbon tube is filled intermittently. Filled. Therefore, the iron-carbon composite used in the present invention should also be referred to as a metal-encapsulated carbon composite, an iron compound-encapsulated carbon composite, iron carbide, or an iron-encapsulated carbon composite.

また、本発明で使用する鉄−炭素複合体に内包されている炭化鉄又は鉄は、カーボンチューブの長手方向に配向しており、結晶性が高く、炭化鉄又は鉄が充填されている範囲のTEM像の面積に対する、結晶性炭化鉄又は鉄のTEM像の面積の割合(以下「結晶化率」という)は、一般に、90〜100%程度、特に95〜100%程度である。   In addition, the iron carbide or iron included in the iron-carbon composite used in the present invention is oriented in the longitudinal direction of the carbon tube, has high crystallinity, and is in a range where iron carbide or iron is filled. The ratio of the area of the crystalline iron carbide or iron TEM image to the area of the TEM image (hereinafter referred to as “crystallization rate”) is generally about 90 to 100%, particularly about 95 to 100%.

内包されている炭化鉄又は鉄の結晶性が高いことは、本発明鉄−炭素複合体の側面からTEM観察した場合、内包物のTEM像が格子状に配列していることから明らかであり、電子線回折において明確な回折パターンが得られることからも明らかである。   The high crystallinity of the iron carbide or iron contained is apparent from the fact that the TEM images of the inclusions are arranged in a lattice form when observed from the side of the iron-carbon composite of the present invention, It is clear from the fact that a clear diffraction pattern can be obtained in electron beam diffraction.

また、本発明で使用する鉄−炭素複合体に炭化鉄又は鉄が内包されていることは、電子顕微鏡、EDX(エネルギー分散型X線検出器)により容易に確認することができる。   Moreover, it can be easily confirmed by an electron microscope and EDX (energy dispersive X-ray detector) that iron carbide or iron is included in the iron-carbon composite used in the present invention.

<鉄−炭素複合体の全体形状>
本発明で使用する鉄−炭素複合体は、湾曲が少なく、直線状であり、壁部の厚さが全長に亘ってほぼ一定の均一厚さを有しているので、全長に亘って均質な形状を有している。その形状は、柱状で、主に円柱状である。
<Overall shape of iron-carbon composite>
The iron-carbon composite used in the present invention is less curved, straight, and has a uniform thickness over the entire length of the wall, so it is homogeneous over the entire length. It has a shape. The shape is columnar and mainly cylindrical.

本発明による鉄−炭素複合体の外径は、通常、1〜100nm程度、特に1〜50nm程度の範囲にあり、好ましくは1〜30nm程度の範囲にあり、より好ましくは10〜30nm程度の範囲にある。チューブの長さ(L)の外径(D)に対するアスペクト比(L/D)は、5〜10000程度であり、特に10〜1000程度である。   The outer diameter of the iron-carbon composite according to the present invention is usually about 1 to 100 nm, particularly about 1 to 50 nm, preferably about 1 to 30 nm, more preferably about 10 to 30 nm. It is in. The aspect ratio (L / D) of the tube length (L) to the outer diameter (D) is about 5 to 10,000, and particularly about 10 to 1,000.

本発明で使用する鉄−炭素複合体の形状を表す一つの用語である「直線状」なる語句は、次のように定義される。即ち、透過型電子顕微鏡により本発明で使用する鉄−炭素複合体を含む炭素質材料を200〜2000nm四方の範囲で観察し、像の長さをWとし、該像を直線状に伸ばした時の長さをWoとした場合に、比W/Woが、0.8以上、特に、0.9以上となる形状特性を意味するものとする。   The term “linear”, which is one term representing the shape of the iron-carbon composite used in the present invention, is defined as follows. That is, when the carbonaceous material containing the iron-carbon composite used in the present invention is observed in a range of 200 to 2000 nm square by a transmission electron microscope, the length of the image is W, and the image is linearly extended. In this case, the shape characteristic means that the ratio W / Wo is 0.8 or more, particularly 0.9 or more.

本発明で使用する鉄−炭素複合体は、バルク材料としてみた場合、次の性質を有する。即ち、本発明では、上記のようなナノフレークカーボンチューブ及び入れ子構造の多層カーボンナノチューブから選ばれるカーボンチューブのチューブ内空間部の10〜90%の範囲に鉄または炭化鉄が充填されている鉄−炭素複合体は、顕微鏡観察によりかろうじて観察できる程度の微量ではなく、多数の該鉄−炭素複合体を含むバルク材料であって、鉄−炭素複合体を含む炭素質材料、或いは、炭化鉄又は鉄内包炭素質材料ともいうべき材料の形態で大量に得られる。   The iron-carbon composite used in the present invention has the following properties when viewed as a bulk material. That is, in the present invention, iron- or iron carbide is filled in a range of 10 to 90% of the space in the tube of the carbon tube selected from the nano flake carbon tube and the nested multi-walled carbon nanotube as described above. The carbon composite is not a minute amount that can be barely observed by microscopic observation, but is a bulk material containing a large number of the iron-carbon composite, and is a carbonaceous material containing iron-carbon composite, or iron carbide or iron. It can be obtained in large quantities in the form of a material that should be referred to as an encapsulated carbonaceous material.

特開2002−338220号公報の実施例1で製造されたナノフレークカーボンチューブとそのチューブ内空間部に充填された炭化鉄からなる本発明炭素質材料の電子顕微鏡写真を、図2に示す。   FIG. 2 shows an electron micrograph of the carbonaceous material of the present invention comprising the nanoflake carbon tube produced in Example 1 of JP-A-2002-338220 and iron carbide filled in the space in the tube.

図2から判るように、本発明で使用する鉄−炭素複合体を含む炭素質材料においては、基本的にはほとんど全ての(特に99%又はそれ以上の)カーボンチューブにおいて、その空間部(即ち、カーボンチューブのチューブ壁で囲まれた空間)の10〜90%の範囲に炭化鉄又は鉄が充填されており、空間部が充填されていないカーボンチューブは実質上存在しないのが通常である。但し、場合によっては、炭化鉄又は鉄が充填されていないカーボンチューブも微量混在することがある。   As can be seen from FIG. 2, in the carbonaceous material containing the iron-carbon composite used in the present invention, basically, in almost all (particularly 99% or more) carbon tubes, the space (ie, In general, iron carbide or iron is filled in a range of 10 to 90% of the space surrounded by the tube wall of the carbon tube, and there is usually substantially no carbon tube in which the space portion is not filled. However, in some cases, a small amount of carbon tubes not filled with iron carbide or iron may be mixed.

また、本発明の炭素質材料においては、上記のようなカーボンチューブ内空間部の10〜90%に鉄または炭化鉄が充填されている鉄−炭素複合体が主要構成成分であるが、本発明の鉄−炭素質複合体以外に、スス等が含まれている場合がある。そのような場合は、本発明の鉄−炭素質複合体以外の成分を除去して、本発明の炭素質材料中の鉄−炭素質複合体の純度を向上させ、実質上本発明で使用する鉄−炭素複合体のみからなる炭素質材料を得ることもできる。   Further, in the carbonaceous material of the present invention, an iron-carbon composite in which 10 to 90% of the space portion in the carbon tube as described above is filled with iron or iron carbide is a main constituent component. In addition to the iron-carbonaceous composite, soot may be contained. In such a case, components other than the iron-carbonaceous composite of the present invention are removed to improve the purity of the iron-carbonaceous composite in the carbonaceous material of the present invention, which is substantially used in the present invention. A carbonaceous material consisting only of an iron-carbon composite can also be obtained.

また、従来の顕微鏡観察で微量確認し得るに過ぎなかった材料とは異なり、本発明で使用する鉄−炭素複合体を含む炭素質材料は大量に合成できるので、その重量を容易に1mg以上とすることができる。   In addition, unlike materials that could only be confirmed in microscopic amounts by conventional microscopic observation, the carbonaceous material containing the iron-carbon composite used in the present invention can be synthesized in large quantities, and its weight can easily be increased to 1 mg or more. can do.

本発明炭素質材料は、該炭素質材料1mgに対して25mm2以上の照射面積で、CuKαのX線を照射した粉末X線回折測定において、内包されている鉄または炭化鉄に帰属される40°<2θ<50°のピークの中で最も強い積分強度を示すピークの積分強度をIaとし、カーボンチューブの炭素網面間の平均距離(d002)に帰属される26°<2θ<27°のピークの積分強度Ibとした場合に、IaのIbに対する比R(=Ia/Ib)が、0.35〜5程度、特に0.5〜4程度であるのが好ましく、より好ましくは1〜3程度である。 The carbonaceous material of the present invention is attributed to iron or iron carbide contained in powder X-ray diffraction measurement in which X-rays of CuKα are irradiated with an irradiation area of 25 mm 2 or more with respect to 1 mg of the carbonaceous material. The integrated intensity of the peak showing the strongest integrated intensity among the peaks of ° <2θ <50 ° is Ia, and 26 ° <2θ <27 ° attributed to the average distance (d002) between the carbon network surfaces of the carbon tubes. When the integrated intensity Ib of the peak is set, the ratio R (= Ia / Ib) of Ia to Ib is preferably about 0.35 to 5, particularly about 0.5 to 4, more preferably 1 to 3. Degree.

本明細書において、上記Ia/Ibの比をR値と呼ぶ。このR値は、本発明で使用する鉄−炭素複合体を含む炭素質材料を、X線回折法において25mm2以上のX線照射面積で観察した場合に、炭素質材料全体の平均値としてピーク強度が観察されるために、TEM分析で測定できる1本の鉄−炭素複合体における内包率ないし充填率ではなく、鉄−炭素複合体の集合物である炭素質材料全体としての、炭化鉄又は鉄充填率ないし内包率の平均値を示すものである。 In this specification, the ratio of Ia / Ib is referred to as an R value. This R value peaks as an average value of the entire carbonaceous material when the carbonaceous material containing the iron-carbon composite used in the present invention is observed in an X-ray diffraction method with an X-ray irradiation area of 25 mm 2 or more. Since the strength is observed, not the inclusion rate or filling rate in one iron-carbon composite that can be measured by TEM analysis, but the entire carbonaceous material as an aggregate of iron-carbon composites, It shows the average value of iron filling rate or inclusion rate.

尚、多数の本発明鉄−炭素複合体を含む炭素質材料全体としての平均充填率は、TEMで複数の視野を観察し、各視野で観察される複数の鉄−炭素複合体における炭化鉄又は鉄の平均充填率を測定し、更に複数の視野の平均充填率の平均値を算出することによっても求めることができる。かかる方法で測定した場合、本発明で使用する鉄−炭素複合体からなる炭素質材料全体としての炭化鉄又は鉄の平均充填率は、10〜90%程度、特に40〜70%程度である。   In addition, the average filling rate as a whole carbonaceous material containing a large number of the present invention iron-carbon composites is observed by TEM, and a plurality of iron carbides in a plurality of iron-carbon composites observed in each field of view. It can also be obtained by measuring the average filling rate of iron and calculating the average value of the average filling rates of a plurality of visual fields. When measured by such a method, the average filling rate of iron carbide or iron as a whole carbonaceous material comprising the iron-carbon composite used in the present invention is about 10 to 90%, particularly about 40 to 70%.

本発明で使用できる上記鉄−炭素複合体のうち、例えば、次の仕様のものが市販されており、入手容易である。   Among the iron-carbon composites that can be used in the present invention, for example, those with the following specifications are commercially available and are easily available.

直径:20〜40 nm、
長さ:数μm〜数十μm
純度:>90%(純度は、5,000倍のSEM観察で、100視野について、鉄−炭素複合体が存在する確率)
組成:C=85 〜 95 wt%、H>0.1 wt%、N>0.01 wt%、Fe=5 〜 15 wt%
嵩密度:O.1〜0.2 g/cm3
XRD:
・結晶ピークの同定:グラファイト、Fe3C
・グラファイトの結晶性:(002)ピークの半価幅 = 0.9
・Fe3C/グラファイト比 = Fe3C(102)/C(002) =0.05〜2.0
(2) ナノワイヤ
本発明で使用するナノワイヤとしては、各種のものが使用できるが、導電性のものが好ましく、例えば、Au、Ag、Sn、SiC、TiO、VO2、WO2、RuO2、ReO2、CrO2、MoO2、Fe3O4等からなるナノワイヤを例示することができる。
Diameter: 20-40 nm,
Length: several μm to several tens of μm
Purity:> 90% (Purity is the probability that an iron-carbon complex exists for 100 fields of view by SEM observation at 5,000 times magnification)
Composition: C = 85 to 95 wt%, H> 0.1 wt%, N> 0.01 wt%, Fe = 5 to 15 wt%
Bulk density: O.1 ~ 0.2 g / cm 3
XRD:
・ Identification of crystal peaks: graphite, Fe 3 C
-Crystallinity of graphite: half width of (002) peak = 0.9
・ Fe 3 C / graphite ratio = Fe 3 C (102) / C (002) = 0.05 ~ 2.0
(2) The nanowires used in the nanowire present invention, various materials can be used, preferably has a conductivity, e.g., Au, Ag, Sn, SiC , TiO, VO 2, WO 2, RuO 2, ReO Examples thereof include nanowires composed of 2 , CrO 2 , MoO 2 , Fe 3 O 4 and the like.

これらナノワイヤは、それ自体公知であるか又は公知の方法例えば、CVD法等に従い製造できる。   These nanowires are known per se or can be produced according to known methods such as the CVD method.

これらナノワイヤは、各種のものが使用できるが、なかでも、長さが0.1〜50μm、特に0.2〜10μmであり、直径が1〜100nm、特に5〜70nmであり、アスペクト比が10〜5000、特に20〜2000であるものが好ましい。   Various types of these nanowires can be used. Among them, the length is 0.1 to 50 μm, particularly 0.2 to 10 μm, the diameter is 1 to 100 nm, particularly 5 to 70 nm, and the aspect ratio is 10 Those having ˜5000, particularly 20˜2000 are preferred.

本発明では、上記(1)のナノチューブ及び上記(2)のナノワイヤを併用することもできる。上記(1)のナノチューブ及び上記(2)のナノワイヤの中でも、ナノチューブもしくはナノワイヤに含まれるフリーのイオン、例えば、遷移金属イオン、アルカリ金属イオン等が200ppm以下、特に150ppm以下であり、ハロゲンの含有量が400ppm以下、特に300ppm以下であるものが好ましい。かかるナノチューブ又はナノワイヤは、アーク放電法、レーザーアブレーション法、CVD法により得られる。上記のフリーのイオンやハロゲンは印刷回路基板に100ppm以上含まれるとイオンマイグレーションによる故障の原因になる。そのため、フリーイオンは200ppm以下、ハロゲンは400ppm以下であることが好ましい。   In the present invention, the nanotube (1) and the nanowire (2) may be used in combination. Among the nanotubes of the above (1) and the nanowires of the above (2), free ions, for example, transition metal ions, alkali metal ions, etc. contained in the nanotubes or nanowires are 200 ppm or less, particularly 150 ppm or less, and the halogen content Is preferably 400 ppm or less, particularly 300 ppm or less. Such a nanotube or nanowire can be obtained by an arc discharge method, a laser ablation method, or a CVD method. If the above free ions and halogens are contained in the printed circuit board in an amount of 100 ppm or more, it causes a failure due to ion migration. Therefore, it is preferable that free ions are 200 ppm or less and halogen is 400 ppm or less.

2.マトリックス
本発明においてマトリックスとは、ナノチューブ又はナノワイヤを分散させ、成形体を形成するための結合材料である。具体的には、ナノチューブ又はナノワイヤの形状を有さず、常温で固体の、電気絶縁性の有機又は無機の材料が全て含まれる。
2. Matrix In the present invention, a matrix is a binding material for dispersing nanotubes or nanowires to form a molded body. Specifically, any electrically insulating organic or inorganic material that does not have the shape of a nanotube or nanowire and is solid at room temperature is included.

マトリックスとしては、種々のものを使用できるが、例えば、低分子有機マトリックス、有機樹脂マトリックス、低分子無機マトリックス、無機樹脂マトリックス又はそれらの複合物からなるマトリックスが例示できる。   As the matrix, various types can be used, and examples thereof include a low molecular organic matrix, an organic resin matrix, a low molecular inorganic matrix, an inorganic resin matrix, or a matrix made of a composite thereof.

上記低分子有機マトリックスを構成する材料としては、結晶性低分子化合物を混合してガラス状態化したような物質や低分子でマトリックスを形成できるものであれば何でもよく、例えば電子材料としてはフタロシアニンやベンゾシクロブテン等が知られている。また、特開平8-321217、11-116663などにみられるような物質が例示できる。   The material constituting the low-molecular organic matrix may be any material that can be formed into a glass state by mixing a crystalline low-molecular compound or a material that can form a matrix with low molecules. For example, phthalocyanine or Benzocyclobutene and the like are known. Further, there can be exemplified substances as disclosed in JP-A-8-321217, 11-116663 and the like.

上記有機樹脂マトリックスを構成する材料としては、この分野で使用されている各種の有機樹脂を挙げることができる。   Examples of the material constituting the organic resin matrix include various organic resins used in this field.

上記無機樹脂マトリックスを構成する材料としては、水素化シルセシキオキサン、メチルシルセスキオキサン、水素化メチルシルセスキオキサンなどのシロキサン系材料などを例示できる。   Examples of the material constituting the inorganic resin matrix include siloxane-based materials such as hydrogenated silsesquioxane, methylsilsesquioxane, and hydrogenated methylsilsesquioxane.

上記各種マトリックスを構成する材料を複数種類用いてそれらの複合物を用いたマトリックスを用いてもよい。   You may use the matrix which used those materials which comprise the said various matrix, and used those composites.

更に、マトリックスを構成する材料としては、例えば、無機化合物(例えば、ポリシロキサン、フッ素化酸化ケイ素、ホスファゼン等)、有機無機複合膜(例えば、シリコーン、トリフロロメチルシラン、トリメトキシフェニルシラン、トリエトキシメチルシラン等からできる有機シリカ膜、有機マトリックスに無機化合物が充填されたもの、有機無機ハイブリッド膜等)を例示でき、樹脂以外のマトリックスとして、上記のようなフタロシアニン、ベンゾシクロブテン等をマトリックスとして使うことも可能である。   Further, as a material constituting the matrix, for example, an inorganic compound (for example, polysiloxane, fluorinated silicon oxide, phosphazene, etc.), an organic-inorganic composite film (for example, silicone, trifluoromethylsilane, trimethoxyphenylsilane, triethoxy) Examples include organic silica films made of methylsilane, organic matrix filled with inorganic compounds, organic-inorganic hybrid films, etc., and phthalocyanine, benzocyclobutene, etc. as described above as the matrix other than the resin. It is also possible.

なかでも、有機樹脂からなるマトリックスが好ましい。マトリックスとして使用される有機樹脂としては、広い範囲のものを使用することができ、例えば、(i)熱可塑性樹脂、(ii)熱硬化性樹脂、(iii)放射線硬化性樹脂、及び(iv)熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂、放射線硬化性樹脂の中の2種類以上からなる複合樹脂、又は、(v)上記(i)〜(iv)の2種以上の混合物が使用できる。これらのマトリックスの例は「次世代ULSI多層配線の新材料、プロセス技術」(2000年技術情報協会)、「変貌する実装材料・積層技術-高周波、高密度、低温焼結、環境への対応-」(2003年TIC)に詳しい。なかでも、熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂、及び熱可塑性樹脂と熱硬化性樹脂との複合樹脂からなる群から選ばれる少なくとも1種の樹脂が好ましく使用できる。   Among these, a matrix made of an organic resin is preferable. A wide range of organic resins can be used as the matrix, such as (i) thermoplastic resins, (ii) thermosetting resins, (iii) radiation curable resins, and (iv) A composite resin composed of two or more of thermoplastic resins, thermosetting resins, and radiation curable resins, or (v) a mixture of two or more of (i) to (iv) above can be used. Examples of these matrices are “New materials and process technologies for next-generation ULSI multilayer wiring” (Technical Information Society of 2000), “Transforming packaging materials and layering technologies-high frequency, high density, low temperature sintering, environmental response- (2003 TIC). Among these, at least one resin selected from the group consisting of a thermoplastic resin, a thermosetting resin, and a composite resin of a thermoplastic resin and a thermosetting resin can be preferably used.

<熱可塑性樹脂>
上記熱可塑性樹脂としては、ポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂、ポリ1−ブテン樹脂、ポリ4−メチル−1−ペンテン樹脂等のポリオレフィン樹脂;ポリエチレンテレフタレート樹脂、ポリエチレンナフタレート樹脂等のポリエステル樹脂;ナイロン6、ナイロン66等のポリアミド樹脂;ポリ四フッ化エチレン樹脂、ポリ三フッ化エチレン樹脂等のフッ素樹脂;その他ポリスチレン樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂、ポリメチル(メタ)アクリレート樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリエーテルスルフォン樹脂、ポリフェニレンエーテル樹脂、ポリアミドイミド樹脂等を例示できる。
<Thermoplastic resin>
Examples of the thermoplastic resin include polyolefin resins such as polyethylene resin, polypropylene resin, poly 1-butene resin, poly 4-methyl-1-pentene resin; polyester resins such as polyethylene terephthalate resin and polyethylene naphthalate resin; nylon 6, nylon Polyamide resin such as 66; Fluorine resin such as polytetrafluoroethylene resin and polytrifluoride ethylene resin; Other polystyrene resin, polyvinyl chloride resin, polymethyl (meth) acrylate resin, polycarbonate resin, polyether sulfone resin, polyphenylene ether Examples thereof include resins and polyamideimide resins.

<放射線硬化性樹脂>
上記放射線硬化性樹脂としては、電子部品等の分野で使用されているものが広く使用でき、基本的には二重結合を2個以上もつ化合物を使用することで可能となるが、さらにはより精細なパターンを形成するために側鎖に二重結合と水性現像可能を行うためのカルボキシル基を付与したものが使用できる。紫外線硬化型として使用されていることが多い。これら放射線硬化性樹脂としては、例えば、特開昭61−243869、特開2002−294131、特開2005-154780等に記載のものが使用できる。
<Radiation curable resin>
As the radiation curable resin, those used in the field of electronic parts and the like can be widely used. Basically, it is possible to use a compound having two or more double bonds. In order to form a fine pattern, a side chain having a double bond and a carboxyl group for enabling aqueous development can be used. It is often used as an ultraviolet curable type. As these radiation curable resins, for example, those described in JP-A-61-243869, JP-A-2002-294131, JP-A-2005-154780 and the like can be used.

典型的には、放射線硬化性樹脂としては、「エポキシ基を2個以上含む化合物」に「カルボキシル基を有するエチレン性不飽和単量体」を反応させたものが挙げられる。   Typically, examples of the radiation curable resin include those obtained by reacting “an ethylenically unsaturated monomer having a carboxyl group” with “a compound containing two or more epoxy groups”.

ここで「エポキシ基を2個以上含む化合物」としてはフェノールノボラック型エポキシ樹脂、クレゾールノボラック型エポキシ樹脂、ビスフェノールA型エポキシ樹脂、ビスフェノールF型エポキシ樹脂、ビスフェノールA−ノボラック型エポキシ樹脂、脂環式エポキシ樹脂(例えばダイセル化学工業社製「EHPE−3150」)、およびトリス(ヒドロキシフェニル)メタンの誘導体である多官能エポキシ樹脂(例えば、日本化薬(株)製EPPN−502H、およびダウケミカル社製タクテックス−742及びXD−9053等)等のエポキシ樹脂がある。   Here, “compounds containing two or more epoxy groups” include phenol novolac type epoxy resin, cresol novolac type epoxy resin, bisphenol A type epoxy resin, bisphenol F type epoxy resin, bisphenol A-novolac type epoxy resin, alicyclic epoxy. Resin (for example, “EHPE-3150” manufactured by Daicel Chemical Industries, Ltd.) and a polyfunctional epoxy resin (for example, EPPN-502H manufactured by Nippon Kayaku Co., Ltd.) and Taku manufactured by Dow Chemical Co., Ltd. There are epoxy resins such as Tex-742 and XD-9053).

また「エポキシ基を2個以上含む化合物」としては、次のようなエポキシ化合物とエチレン性不飽和単量体との共重合体も使用できる。即ち、エポキシ化合物としては、グリシジル(メタ)アクリレートや2−メチルグリシジル(メタ)アクリレート等のグリシジル(メタ)アクリレート類、および(3,4−エポキシシクロヘキシル)メチル(メタ)アクリレート等の(メタ)アクリル酸のエポキシシクロヘキシル誘導体類等が挙げられる。また、上記のエチレン性不飽和単量体としては、脂肪族又は脂環族のアルキル(メタ)アクリレート;ベンジル(メタ)アクリレート等の芳香族系(メタ)アクリレート;ヒドロキシエチル(メタ)アクリレートやメトキシエチル(メタ)アクリレート等のエチレングリコールエステル系(メタ)アクリレート、ポリエチレングリコールエステル系(メタ)アクリレートおよびプロピレングリコール系(メタ)アクリレート;(メタ)アクリルアミド系化合物;N−置換マレイミド系化合物;ビニルピロリドン;(メタ)アクリロニトリル;酢酸ビニル;スチレン;α−メチルスチレン;およびビニルエーテル等が挙げられる。   In addition, as the “compound containing two or more epoxy groups”, the following copolymer of an epoxy compound and an ethylenically unsaturated monomer can also be used. That is, as epoxy compounds, glycidyl (meth) acrylates such as glycidyl (meth) acrylate and 2-methylglycidyl (meth) acrylate, and (meth) acrylic such as (3,4-epoxycyclohexyl) methyl (meth) acrylate And epoxycyclohexyl derivatives of acids. Examples of the ethylenically unsaturated monomer include aliphatic or alicyclic alkyl (meth) acrylates; aromatic (meth) acrylates such as benzyl (meth) acrylate; hydroxyethyl (meth) acrylate and methoxy Ethylene glycol ester (meth) acrylate such as ethyl (meth) acrylate, polyethylene glycol ester (meth) acrylate and propylene glycol (meth) acrylate; (meth) acrylamide compound; N-substituted maleimide compound; vinyl pyrrolidone; (Meth) acrylonitrile; vinyl acetate; styrene; α-methylstyrene; and vinyl ether.

なお、本明細書において、(メタ)アクリル酸とはアクリル酸とメタクリル酸とを総称するものであり、(メタ)アクリレートとはアクリレートとメタクリレートとを総称するものである。   In this specification, (meth) acrylic acid is a generic term for acrylic acid and methacrylic acid, and (meth) acrylate is a generic term for acrylate and methacrylate.

「カルボキシル基を有するエチレン性不飽和単量体」としては、(メタ)アクリル酸、クロトン酸、桂皮酸、2−(メタ)アクリロイルオキシエチルコハク酸、2−(メタ)アクリロイルオキシエチルフタル酸、β−カルボキシエチルアクリレート、アクリロイルオキシエチルサクシネート、2−プロペノイックアシッド,3−(2−カルボキシエトキシ)−3−オキシプロピルエステル、2−(メタ)アクリロイルオキシエチルテトラヒドロフタル酸および2−(メタ)アクリロイルオキシエチルヘキサヒドロフタル酸等のエチレン性不飽和基を1個有するもの、並びにペンタエリスリトールトリ(メタ)アクリレート、トリメチロールプロパンジ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールペンタ(メタ)アクリレート等のヒドロキシル基を有する多官能アクリレートに二塩基酸無水物を反応させて得られるもののようなエチレン性不飽和基を複数有するものが挙げられる。これらの中でもカルボキシル基を1個有するものが好ましく、特に(メタ)アクリル酸を用いるか、(メタ)アクリル酸を主成分として用いるのが好ましい。(メタ)アクリル酸により導入されるエチレン性不飽和基は光反応性に優れるからである。これらの「カルボキシル基を有するエチレン性不飽和単量体」はそれぞれ、単独で、または適宜組み合わせて使用できる。   Examples of the “ethylenically unsaturated monomer having a carboxyl group” include (meth) acrylic acid, crotonic acid, cinnamic acid, 2- (meth) acryloyloxyethyl succinic acid, 2- (meth) acryloyloxyethylphthalic acid, β-carboxyethyl acrylate, acryloyloxyethyl succinate, 2-propenoic acid, 3- (2-carboxyethoxy) -3-oxypropyl ester, 2- (meth) acryloyloxyethyl tetrahydrophthalic acid and 2- (meth) ) Those having one ethylenically unsaturated group such as acryloyloxyethyl hexahydrophthalic acid, and hydroxy such as pentaerythritol tri (meth) acrylate, trimethylolpropane di (meth) acrylate, dipentaerythritol penta (meth) acrylate, etc. It includes those having a plurality of ethylenically unsaturated groups such as those obtained by reacting a dibasic acid anhydride to a polyfunctional acrylate having Le group. Among these, those having one carboxyl group are preferable, and it is particularly preferable to use (meth) acrylic acid or (meth) acrylic acid as a main component. This is because the ethylenically unsaturated group introduced by (meth) acrylic acid is excellent in photoreactivity. These “ethylenically unsaturated monomers having a carboxyl group” can be used alone or in appropriate combination.

また、側鎖に二重結合と水性現像可能を行うためのカルボキシル基を付与したものとしては、上記の「エポキシ基を2個以上含む化合物」に「カルボキシル基を有するエチレン性不飽和単量体」を反応させたものにさらに、次のような「多価カルボン酸無水物」を反応させたものが上げられる。「多価カルボン酸無水物」としては、無水コハク酸、無水メチルコハク酸、無水マレイン酸、無水シトラコン酸、無水グルタル酸、無水イタコン酸、無水フタル酸、テトラヒドロ無水フタル酸、メチルテトラヒドロ無水フタル酸、無水メチルナジック酸、ヘキサヒドロ無水フタル酸およびメチルヘキサヒドロ無水フタル酸等の2塩基酸無水物、並びに無水トリメリット酸、無水ピロメリット酸、無水ベンゾフェノンテトラカルボン酸およびメチルシクロヘキセンテトラカルボン酸無水物等の3塩基酸以上の酸無水物が挙げられる。これらの「多価カルボン酸無水物」はそれぞれ、単独で、または適宜組み合わせて使用できる。   Moreover, as what added the carboxyl group for performing a double bond and aqueous development to a side chain, said "compound containing two or more epoxy groups" to "the ethylenically unsaturated monomer which has a carboxyl group" In addition, a product obtained by reacting the following “polycarboxylic carboxylic acid anhydride” can be raised. Examples of the “polycarboxylic anhydride” include succinic anhydride, methyl succinic anhydride, maleic anhydride, citraconic anhydride, glutaric anhydride, itaconic anhydride, phthalic anhydride, tetrahydrophthalic anhydride, methyltetrahydrophthalic anhydride, Dibasic acid anhydrides such as methyl nadic anhydride, hexahydrophthalic anhydride and methylhexahydrophthalic anhydride, and trimellitic anhydride, pyromellitic anhydride, benzophenone tetracarboxylic acid anhydride and methylcyclohexene tetracarboxylic acid anhydride An acid anhydride having 3 or more basic acids may be mentioned. Each of these “polycarboxylic anhydrides” can be used alone or in appropriate combination.

<熱硬化性樹脂>
上記熱硬化性樹脂としては、ポリイミド樹脂、ビスマレイミドトリアジン樹脂(BTレジン)、架橋性ポリフェニレンオキサイド、硬化性ポリフェニレンエーテル、フェノール樹脂、メラミン樹脂、尿素樹脂、エポキシ樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、アルキッド樹脂、ジアリルフタレート樹脂、キシレン樹脂、(メタ)アクリル樹脂、クレゾールノボラック型エポキシ樹脂、フェノールノボラック型エポキシ樹脂、ビフェニル型エポキシ樹脂、ビスフェノールA、レゾルシン等から合成される各種ノボラック型エポキシ樹脂、ビスフェノールA型エポキシ樹脂、臭素化ビスフェノールA型エポキシ樹脂、線状脂肪族エポキシ樹脂、脂環式エポキシ樹脂、複素環式エポキシ樹脂、ハロゲン化エポキシ樹脂、スピロ環式エポキシ樹脂を例示できる。
<Thermosetting resin>
Examples of the thermosetting resin include polyimide resin, bismaleimide triazine resin (BT resin), crosslinkable polyphenylene oxide, curable polyphenylene ether, phenol resin, melamine resin, urea resin, epoxy resin, unsaturated polyester resin, alkyd resin, Diallyl phthalate resin, xylene resin, (meth) acrylic resin, cresol novolac type epoxy resin, phenol novolac type epoxy resin, biphenyl type epoxy resin, bisphenol A, resorcin, various novolac type epoxy resins, bisphenol A type epoxy resin Examples include brominated bisphenol A type epoxy resins, linear aliphatic epoxy resins, alicyclic epoxy resins, heterocyclic epoxy resins, halogenated epoxy resins, and spirocyclic epoxy resins. .

<複合樹脂>
上記熱可塑性樹脂と熱硬化性樹脂との複合樹脂としては、ポリフェニレンエーテル・エポキシ樹脂、ポリアミドイミド・エポキシ樹脂、ポリアミド・エポキシ樹脂、ポリアミドイミド・ポリイミド樹脂等を例示できる。
<Composite resin>
Examples of the composite resin of the thermoplastic resin and the thermosetting resin include polyphenylene ether / epoxy resin, polyamideimide / epoxy resin, polyamide / epoxy resin, and polyamideimide / polyimide resin.

更に、本発明において、高周波用途として好ましいマトリックスとしては、「エレクトロニクス用樹脂 低誘電率ポリマーの技術動向」(1999年東レリサーチセンター)に書かれている樹脂が好適であり、具体的には、エポキシ樹脂、ポリエステル樹脂、ポリカーボネート、ポリイミド、ポリエーテルイミド、ポリフェニレンスルフィド、COPNA、ポリベンゾイミダゾール、フッ素樹脂、フッ素化ポリマー、非晶性ポリオレフィン樹脂、シンジオタクチックポリスチレン、ポリナフタレン、ポリインダン、ポリフェニレンエーテル、液晶ポリマー、ポリキノリン、ポリフェニルキノキサリン、シアネート樹脂、ポリスルホン、ポリエーテルスルホン、ポリエーテルエーテルケトン、ポリエーテルエーテルニトリル、芳香族ポリエーテルなどの樹脂が挙げられる。   Furthermore, in the present invention, as a matrix preferable for high-frequency applications, resins described in “Technological Trends of Low Resistive Polymers for Electronics” (Toray Research Center, 1999) are preferable. Resin, polyester resin, polycarbonate, polyimide, polyetherimide, polyphenylene sulfide, COPNA, polybenzimidazole, fluorine resin, fluorinated polymer, amorphous polyolefin resin, syndiotactic polystyrene, polynaphthalene, polyindane, polyphenylene ether, liquid crystal polymer , Polyquinoline, polyphenylquinoxaline, cyanate resin, polysulfone, polyethersulfone, polyetheretherketone, polyetherethernitrile, aromatic polyether, etc. Resins.

なかでも、有機樹脂マトリックスが、(a)エポキシ樹脂、(b)ビスフェノールAとホルムアルデヒドの付加縮合物、(c)硬化促進剤及び(d)トリアジン環若しくはイソシアヌル環を有する化合物、または尿素誘導体を含まない窒素含有率60重量%以下の化合物を必須成分として含有するのが好ましい。   Among them, the organic resin matrix contains (a) an epoxy resin, (b) an addition condensate of bisphenol A and formaldehyde, (c) a curing accelerator and (d) a compound having a triazine ring or an isocyanuric ring, or a urea derivative. It is preferable to contain a compound having no nitrogen content of 60% by weight or less as an essential component.

更に、(b)ビスフェノールAとホルムアルデヒドの付加縮合物をエポキシ樹脂のエポキシ基に対してフェノール性水酸基が0.5〜1.5当量の範囲、(c)硬化促進剤をエポキシ樹脂100重量部に対して0.01〜5重量部及び(d)トリアジン環若しくはイソシアヌル環を有する化合物、または尿素誘導体を含まない窒素含有率60重量%以下の化合物を樹脂固形分に対し窒素含有率が、0.1〜10重量%の範囲となるように含有するのが好ましい。   Further, (b) the addition condensate of bisphenol A and formaldehyde is in the range of 0.5 to 1.5 equivalents of phenolic hydroxyl group to the epoxy group of the epoxy resin, and (c) the curing accelerator is 100 parts by weight of the epoxy resin. On the other hand, a compound having 0.01 to 5 parts by weight and (d) a compound having a triazine ring or an isocyanuric ring, or a compound having a nitrogen content of 60% by weight or less not containing a urea derivative has a nitrogen content of 0. It is preferable to contain so that it may become the range of 1-10 weight%.

必要であれば、上記(a)〜(d)に加え、(e)難燃剤を含有させることもできる。   If necessary, in addition to the above (a) to (d), (e) a flame retardant can also be contained.

上記(a)のエポキシ樹脂としては、例えば、ビスフェノールA型エポキシ樹脂、ビスフェノールF型エポキシ樹脂、ビスフェノールS型エポキシ樹脂、ビフェノール型エポキシ樹脂、フェノールノボラック型エポキシ樹脂、クレゾールノボラック型エポキシ樹脂、ビスフェノールAノボラック型エポキシ樹脂、ビスフェノールFノボラック型エポキシ樹脂、フェノールサリチルアルデヒドノボラック型エポキシ樹脂、脂環式エポキシ樹脂、脂肪族鎖状エポキシ樹脂、グリシジルエステル型エポキシ樹脂、その他、二官能フェノール類のグリシジルエーテル化物、二官能アルコールのグリシジルエーテル化物、ポリフェノール類のグリシジルエーテル化物及びそれらの水素添加物、ハロゲン化物などが挙げられ特に制限するものではない。これらの化合物は何種類かを併用することができる。   Examples of the epoxy resin (a) include bisphenol A type epoxy resin, bisphenol F type epoxy resin, bisphenol S type epoxy resin, biphenol type epoxy resin, phenol novolac type epoxy resin, cresol novolac type epoxy resin, and bisphenol A novolak. Type epoxy resin, bisphenol F novolak type epoxy resin, phenol salicylaldehyde novolak type epoxy resin, alicyclic epoxy resin, aliphatic chain epoxy resin, glycidyl ester type epoxy resin, other glycidyl etherified products of bifunctional phenols, two A glycidyl etherified product of a functional alcohol, a glycidyl etherified product of a polyphenol, a hydrogenated product thereof, a halide, etc. may be mentioned without particular limitation. Several kinds of these compounds can be used in combination.

また、上記(b)のビスフェノールAとホルムアルデヒドの付加縮合物は、上記(a)のエポキシ樹脂の硬化剤として機能するものであり、その分子量については制限がなく、ビスフェノールAモノマーが含まれていても良い。   The addition condensate of bisphenol A and formaldehyde (b) functions as a curing agent for the epoxy resin (a), and there is no restriction on the molecular weight, and a bisphenol A monomer is contained. Also good.

また、(b)成分としては、ビスフェノールAとホルムアルデヒドの付加縮合物以外の硬化剤を併用してもよく、例えば、ビスフェノールF、ポリビニルフェノールまたはフェノール、クレゾール、アルキルフェノール、カテコール、ビスフェノールFなどを原料としたノボラック樹脂などが挙げられる。これらの化合物の分子量についても制限がなく、何種類かを併用することができる。   Further, as the component (b), a curing agent other than an addition condensate of bisphenol A and formaldehyde may be used in combination. For example, bisphenol F, polyvinylphenol or phenol, cresol, alkylphenol, catechol, bisphenol F and the like are used as raw materials. And novolak resin. There is no restriction | limiting also about the molecular weight of these compounds, Several types can be used together.

(b)成分の配合量は、エポキシ樹脂のエポキシ基に対してフェノール性水酸基が0.5〜1.5当量の範囲であることが好ましい。この範囲を外れると誘電特性や耐熱性に劣るようになる。   (B) It is preferable that the compounding quantity of a component is the range whose phenolic hydroxyl group is 0.5-1.5 equivalent with respect to the epoxy group of an epoxy resin. Outside this range, the dielectric properties and heat resistance become poor.

上記(c)の硬化促進剤としては、エポキシ基とフェノール性水酸基のエーテル化反応を促進させるような触媒機能を持つ化合物であればどのようなものでもよく、例えば、アルカリ金属化合物、アルカリ土類金属化合物、イミダゾール化合物、有機りん化合物、第二級アミン、第三級アミン、第四級アンモニウム塩などが例示できる。なかでも、イミノ基がアクリロニトリル、イソシアネート、メラミンアクリレートなどでマスク化されたイミダゾールを用いると、従来の2倍以上の保存安定性を有するプリプレグを得ることができるので好ましい。   The curing accelerator (c) may be any compound as long as it has a catalytic function that promotes the etherification reaction of an epoxy group and a phenolic hydroxyl group. For example, an alkali metal compound, alkaline earth Examples thereof include metal compounds, imidazole compounds, organic phosphorus compounds, secondary amines, tertiary amines, and quaternary ammonium salts. Among them, it is preferable to use an imidazole whose imino group is masked with acrylonitrile, isocyanate, melamine acrylate, or the like, because a prepreg having storage stability twice or more that of the prior art can be obtained.

ここで用いられるイミダゾール化合物としては、イミダゾール、2−エチルイミダゾール、2−エチル−4−メチルイミダゾール、2−フェニルイミダゾール、2−ウンデシルイミダゾール、1−ベンジル−2−メチルイミダゾール、2−ヘプタデシルイミダゾール、4,5−ジフェニルイミダゾール、2−メチルイミダゾリン、2−フェニルイミダゾリン、2−ウンデシルイミダゾリン、2−ヘプタデシルイミダゾリン、2−イソプロピルイミダゾール、2,4−ジメチルイミダゾール、2−フェニル−4−メチルイミダゾール、2−エチルイミダゾリン、2−イソプロピルイミダゾリン、2,4−ジメチルイミダゾリン、2−フェニル−4−メチルイミダゾリンなどがあり、マスク化剤としては、アクリロニトリル、フェニレンジイソシアネート、トルイジンイソシアネート、ナフタレンジイソシアネート、メチレンビスフェニルイソシアネート、イソホロンジイソシアネート、メラミンアクリレートなどがある。   Examples of the imidazole compound used here include imidazole, 2-ethylimidazole, 2-ethyl-4-methylimidazole, 2-phenylimidazole, 2-undecylimidazole, 1-benzyl-2-methylimidazole, and 2-heptadecylimidazole. 4,5-diphenylimidazole, 2-methylimidazoline, 2-phenylimidazoline, 2-undecylimidazoline, 2-heptadecylimidazoline, 2-isopropylimidazole, 2,4-dimethylimidazole, 2-phenyl-4-methylimidazole , 2-ethyl imidazoline, 2-isopropyl imidazoline, 2,4-dimethyl imidazoline, 2-phenyl-4-methyl imidazoline, etc., and the masking agents include acrylonitrile, phenylene diisocyanate. Sulfonates, toluidine isocyanate, naphthalene diisocyanate, methylene bisphenyl isocyanate, isophorone diisocyanate, and the like melamine acrylate.

これらの硬化促進剤は何種類かを併用してもよく、配合量はエポキシ樹脂100重量部に対して0.01〜5重量部が好ましい。0.01重量部未満であると促進効果が小さく、5重量部を超えると保存安定性が悪くなる。   Several kinds of these curing accelerators may be used in combination, and the blending amount is preferably 0.01 to 5 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the epoxy resin. When it is less than 0.01 part by weight, the promoting effect is small, and when it exceeds 5 parts by weight, the storage stability is deteriorated.

上記(d)のトリアジン環若しくはイソシアヌル環を有する化合物、または尿素誘導体を含まない窒素含有率60重量%以下の化合物としては、例えば、芳香族アミン型エポキシ樹脂、脂肪族アミン型エポキシ樹脂、ヒダントイン型エポキシ樹脂、グリシジルアミン型エポキシ樹脂、イソシアヌレート型エポキシ樹脂、シアヌレート類、イソシアヌレート類、メラミン類、フェノール類とトリアジン環を有する化合物とアルデヒド類との付加縮合物およびそのグリシジルエーテル化物などがあるが、特に制限するものではない。これらの化合物はどのようなものでもよく、また、何種類かを併用することができる。これらの化合物は印刷配線板用ナノチューブ複合成形体またはナノワイヤ複合成形体に用いる全樹脂固形分に対して窒素含有率が0.1〜10重量%となるよう配合量することが好ましい。窒素含有率が0.1重量%未満であると銅箔との接着性の向上は難しく、10重量%を超えると吸水率が高くなる。ここで、全樹脂固形分は、210℃の熱風乾燥炉中30分間の処理前後の重量比率から算出する樹脂固形分である。   Examples of the compound having a triazine ring or isocyanuric ring (d) or a compound having a nitrogen content of 60% by weight or less that does not contain a urea derivative include aromatic amine type epoxy resins, aliphatic amine type epoxy resins, and hydantoin types. There are epoxy resins, glycidylamine type epoxy resins, isocyanurate type epoxy resins, cyanurates, isocyanurates, melamines, addition condensates of phenols and compounds having a triazine ring and aldehydes, and glycidyl ethers thereof. There is no particular limitation. Any of these compounds may be used, and several types may be used in combination. These compounds are preferably blended so that the nitrogen content is 0.1 to 10% by weight with respect to the total resin solids used in the nanotube composite molded body or nanowire composite molded body for printed wiring boards. When the nitrogen content is less than 0.1% by weight, it is difficult to improve the adhesiveness with the copper foil, and when it exceeds 10% by weight, the water absorption is increased. Here, the total resin solid content is a resin solid content calculated from a weight ratio before and after the treatment for 30 minutes in a 210 ° C. hot air drying furnace.

上記(f)の難然剤は、一般に難燃剤と称されるものであればどのようなものでもよく、例えば、ビスフェノールA、ビスフェノールF、ビスフェノールS、ポリビニルフェノール、またはフェノール、クレゾール、アルキルフェノール、カテコールなどのノボラック樹脂などのハロゲン化物、グリシジルエーテル等があるが、特に制限するものではなく、また三酸化アンチモン、テトラフェニルホスフィンなどを併用してもよい。なかでも、該難然剤として、テトラブロモビスフェノールAまたはテトラブロモビスフェノールAのグリシジルエーテル等を挙げることができる。   The flame retardant of the above (f) may be any as long as it is generally called a flame retardant, for example, bisphenol A, bisphenol F, bisphenol S, polyvinylphenol, phenol, cresol, alkylphenol, catechol. Although there are halides such as novolak resin, glycidyl ether, etc., there is no particular limitation, and antimony trioxide, tetraphenylphosphine, etc. may be used in combination. Among them, examples of the difficult agent include tetrabromobisphenol A or glycidyl ether of tetrabromobisphenol A.

本発明では、(a)エポキシ樹脂、(b)ビスフェノールAとホルムアルデヒドの付加縮合物、(c)硬化促進剤及び(d)トリアジン環若しくはイソシアヌル環を有する化合物、または尿素誘導体を含まない窒素含有率60重量%以下の化合物を用いることにより、吸湿性が低く、優れた耐熱性と加熱変色性を有し、かつ銅箔との接着性が良好な印刷配線板用ナノチューブ複合成形体またはナノワイヤ複合成形体およびそれを用いた印刷配線板を得ることができる。   In the present invention, (a) an epoxy resin, (b) an addition condensate of bisphenol A and formaldehyde, (c) a curing accelerator and (d) a compound having a triazine ring or an isocyanuric ring, or a nitrogen content not containing a urea derivative By using a compound of 60% by weight or less, a nanotube composite molded body or a nanowire composite molded article for printed wiring boards having low hygroscopicity, excellent heat resistance and heat discoloration, and good adhesion to copper foil A body and a printed wiring board using the body can be obtained.

すなわち、本発明の一実施形態に係る高周波電子部品用ナノチューブ複合成形体またはナノワイヤ複合成形体を用いた印刷配線板は、(a)エポキシ樹脂、(b)ビスフェノールAとホルムアルデヒドの付加縮合物、(c)硬化促進剤及び(d)トリアジン環若しくはイソシアヌル環を有する化合物、または尿素誘導体を含まない窒素含有率60重量%以下の化合物及び(e)ナノチューブ又はナノワイヤからなる印刷配線板用ナノチューブ複合成形体またはナノワイヤ複合成形体である。   That is, a printed wiring board using a nanotube composite molded body or a nanowire composite molded body for high-frequency electronic components according to an embodiment of the present invention includes (a) an epoxy resin, (b) an addition condensate of bisphenol A and formaldehyde, c) a accelerator and (d) a compound having a triazine ring or isocyanuric ring, or a compound containing no urea derivative and having a nitrogen content of 60% by weight or less, and (e) a nanotube composite molded body for a printed wiring board comprising nanotubes or nanowires Or it is a nanowire composite molded object.

また、本発明は、(b)ビスフェノールAとホルムアルデヒドの付加縮合物をエポキシ樹脂のエポキシ基に対してフェノール性水酸基が0.5〜1.5当量の範囲、(c)硬化促進剤をエポキシ樹脂100重量部に対して0.01〜5重量部及び(d)トリアジン環若しくはイソシアヌル環を有する化合物または尿素誘導体を含まない窒素含有率60重量%以下の化合物を樹脂固形分に対し窒素含有率が、0.1〜10重量%の範囲となるように含有する印刷配線板用ナノチューブ複合成形体またはナノワイヤ複合成形体である。   In the present invention, (b) the addition condensate of bisphenol A and formaldehyde has a phenolic hydroxyl group in the range of 0.5 to 1.5 equivalents relative to the epoxy group of the epoxy resin, and (c) the curing accelerator is an epoxy resin. A compound having a nitrogen content of 60% by weight or less containing 0.01 to 5 parts by weight with respect to 100 parts by weight and (d) a compound having a triazine ring or an isocyanuric ring or a urea derivative and containing no urea derivative has a nitrogen content of resin solids. , A nanotube composite molded body for a printed wiring board or a nanowire composite molded body that is contained in a range of 0.1 to 10% by weight.

さらに、本発明の一実施形態は、上記の(a)〜(e)に加え、(f)難燃剤を含有する印刷配線板用ナノチューブ複合成形体またはナノワイヤ複合成形体であり、(f)の難然剤がテトラブロモビスフェノールAまたはテトラブロモビスフェノールAのグリシジルエーテルである印刷配線板用ナノチューブ複合成形体またはナノワイヤ複合成形体である。   Furthermore, one embodiment of the present invention is a nanotube composite molded body or a nanowire composite molded body for a printed wiring board containing (f) a flame retardant in addition to the above (a) to (e), A nanotube composite molded body or a nanowire composite molded body for a printed wiring board, in which the difficult agent is tetrabromobisphenol A or glycidyl ether of tetrabromobisphenol A.

また、本発明は、上記の印刷配線板用ナノチューブ複合成形体またはナノワイヤ複合成形体製造用の樹脂組成物をワニスとし、基材に含浸、乾燥して得られるプリプレグの少なくとも1枚以上を用いその片面又は両面に金属箔を積層し、加熱加圧成形して得られる印刷配線板である。   Further, the present invention uses at least one or more prepregs obtained by impregnating and drying a substrate with a resin composition for producing the above-mentioned nanotube composite molded body for printed wiring boards or nanowire composite molded bodies. It is a printed wiring board obtained by laminating a metal foil on one side or both sides and heating and pressing.

また、さらには、紫外線や可視光、X線、電子線、赤外線等の放射線で硬化可能な印刷配線板用ナノチューブ複合成形体またはナノワイヤ複合成形体である。   Furthermore, it is a nanotube composite molded body for printed wiring boards or a nanowire composite molded body that can be cured by radiation such as ultraviolet rays, visible light, X-rays, electron beams, and infrared rays.

本発明の放射線性樹脂組成物に用いる放射線は、波長の長いものから順に、赤外線、可視光線、紫外線、電子線、X−線、α−線、β−線、γ−線等を使用することができる。これらの中で、経済性及び効率性の点から、実用的には、紫外線が最も好ましい放射線である。本発明に用いる紫外線は、低圧水銀灯、高圧水銀灯、超高圧水銀灯、あるいはアーク灯、キセノンランプ等のランプから発振される紫外光を好適に使用することができる。紫外線よりも、波長の短い前記放射線は、化学反応性が高く、理論的には紫外線より優れているが経済性の観点から紫外線が実用的である(参考 特開2003-176344)。   The radiation used in the radiation resin composition of the present invention uses infrared rays, visible rays, ultraviolet rays, electron beams, X-rays, α-rays, β-rays, γ-rays, etc. in order from the longest wavelength. Can do. Among these, ultraviolet rays are the most preferable radiation from the viewpoint of economy and efficiency. As the ultraviolet ray used in the present invention, ultraviolet light oscillated from a lamp such as a low pressure mercury lamp, a high pressure mercury lamp, an ultra high pressure mercury lamp, an arc lamp or a xenon lamp can be preferably used. The radiation having a shorter wavelength than ultraviolet rays has high chemical reactivity and is theoretically superior to ultraviolet rays, but ultraviolet rays are practical from the viewpoint of economy (Reference JP 2003-176344).

また、前記した各種の熱硬化性樹脂、熱可塑性樹脂、放射線硬化性樹脂等の樹脂をポリマーアロイとして混合したもの、これらの樹脂どうしを化学結合で結合させたもの、これら樹脂どうしのブロックポリマーやグラフトポリマーなども含まれる。   In addition, the above-mentioned various thermosetting resins, thermoplastic resins, radiation curable resins and the like mixed as polymer alloys, those resins bonded by chemical bonds, block polymers of these resins, Also included are graft polymers.

また、本発明では上記樹脂の重合前のポリマー前駆体、もしくはモノマーの状態で加熱や光重合、その他化学反応により成形後に上記樹脂となる有機樹脂マトリックス前駆体、配合体のようなものも上記樹脂マトリックスに含まれる。   Further, in the present invention, the polymer precursor before polymerization of the resin, or an organic resin matrix precursor that becomes the resin after molding by heating, photopolymerization, or other chemical reaction in a monomer state, and a compound such as a compound are also included in the resin. Included in the matrix.

また、樹脂マトリックスの比誘電率としては、1GHzで10未満、特に、5未満であることが好ましく、4未満であることが更に好ましく、3.5未満であることが更に好ましい。比誘電率が10以上である場合には樹脂マトリックスの誘電率を上げることにより誘電正接などの特性が犠牲になるので、高周波側で損失が大きく高周波用の電子材料としては好ましくない。樹脂マトリックスの誘電正接の値は0.5未満であることが好ましく、0.4未満が更に好ましく、0.3未満であることが更に好ましい。誘電正接の値が0.5以上の場合、もともとの高周波での損失が大きく、高周波用の電子材料としては好ましくない。   Further, the relative dielectric constant of the resin matrix is preferably less than 10 at 1 GHz, particularly preferably less than 5, more preferably less than 4, and still more preferably less than 3.5. When the relative dielectric constant is 10 or more, characteristics such as dielectric loss tangent are sacrificed by increasing the dielectric constant of the resin matrix, so that the loss is large on the high frequency side, which is not preferable as a high frequency electronic material. The value of dielectric loss tangent of the resin matrix is preferably less than 0.5, more preferably less than 0.4, and still more preferably less than 0.3. When the value of the dielectric loss tangent is 0.5 or more, the loss at the original high frequency is large, which is not preferable as an electronic material for high frequency.

また、樹脂マトリックスの融点、もしくは軟化点、もしくはガラス転移点のうちで最も低い温度が60℃〜500℃であることが好ましく、80℃〜450℃であることが更に好ましく、100℃〜400℃であることが更に好ましい。60℃未満では半田耐熱性などが不十分であり、500℃以上の場合、ナノチューブやナノワイヤがナノ状態での形状や分散状態を保つ形態をとどめることが難しくなるためである。   The lowest temperature among the melting point, softening point, or glass transition point of the resin matrix is preferably 60 ° C to 500 ° C, more preferably 80 ° C to 450 ° C, and 100 ° C to 400 ° C. More preferably. This is because solder heat resistance is insufficient when the temperature is lower than 60 ° C., and when the temperature is 500 ° C. or higher, it is difficult to keep the shape of the nanotube or nanowire in a nano state or a dispersed state.

また、前記有機樹脂マトリックスの融点、軟化点、もしくはガラス転移点のうちで最も低い温度又はそれより低い温度での線膨張率が1ppm以上1000ppm未満、特に1〜300ppmであるのが好ましい。なお、本明細書において、上記線膨張率は、ASTM D 696に従い測定した値である。これらの各有機樹脂マトリックスの物性値はプラスチック・データブック(工業調査会1999年)に詳しい。   The linear expansion coefficient at the lowest or lower temperature among the melting point, softening point or glass transition point of the organic resin matrix is preferably 1 ppm or more and less than 1000 ppm, particularly 1 to 300 ppm. In the present specification, the linear expansion coefficient is a value measured according to ASTM D696. The physical property values of each of these organic resin matrices are detailed in the Plastic Data Book (Industry Research Committee 1999).

3.高周波電子部品用複合成形体
本発明の樹脂成形体は、前記マトリックス中に、前記ナノチューブ及び/又はナノワイヤを含有するものである。
3. Composite molded body for high-frequency electronic component The resin molded body of the present invention contains the nanotube and / or nanowire in the matrix.

特に、本発明の樹脂成形体は、上記のように、マトリックス中にナノチューブ及びナノワイヤからなる群から選ばれる少なくとも1種が、マトリックス100重量部に対して0.0001〜0.1重量部の割合で存在することを特徴とする高周波電子部品用複合成形体である。   In particular, as described above, in the resin molded body of the present invention, at least one selected from the group consisting of nanotubes and nanowires in the matrix is a ratio of 0.0001 to 0.1 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the matrix. It is a composite molded body for high-frequency electronic components, characterized in that

ナノチューブ及びナノワイヤからなる群から選ばれる少なくとも1種の配合量は、マトリックス100重量部に対して0.001〜0.01重量部であることが好ましい。   The blending amount of at least one selected from the group consisting of nanotubes and nanowires is preferably 0.001 to 0.01 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the matrix.

ナノチューブ及びナノワイヤからなる群から選ばれる少なくとも1種は、上記マトリックス中に分散しておれば十分である。   It is sufficient that at least one selected from the group consisting of nanotubes and nanowires is dispersed in the matrix.

しかしながら、本発明者の研究によると、ナノチューブ及びナノワイヤからなる群から選ばれる少なくとも1種が、上記有機樹脂マトリックス中に配列した状態で分散しているのが好ましい。従って、本発明は、有機樹脂マトリックス、及び、該有機樹脂マトリックス中に配列された状態で存在する複数のナノチューブ及びナノワイヤからなる群から選ばれる少なくとも1種を含み、該ナノチューブ及びナノワイヤからなる群から選ばれる少なくとも1種が、レーザー顕微鏡観察により測定した場合に、マトリックス100重量部に対して0.0001〜0.1重量部で存在することを特徴とする高周波電子部品用複合成形体を提供するものである。   However, according to the research of the present inventors, it is preferable that at least one selected from the group consisting of nanotubes and nanowires is dispersed in the organic resin matrix. Accordingly, the present invention includes an organic resin matrix and at least one selected from the group consisting of a plurality of nanotubes and nanowires present in an arrayed state in the organic resin matrix, from the group consisting of the nanotubes and nanowires Provided is a composite molded body for a high-frequency electronic component, wherein at least one selected is present in an amount of 0.0001 to 0.1 parts by weight with respect to 100 parts by weight of a matrix when measured by laser microscope observation Is.

ここで、上記配列の状態は特に限定されず各種の配列状態を含むが、例えば、ナノチューブ及びナノワイヤが部分的に連鎖した状態や、ナノチューブ及びナノワイヤが一部同士による接続した状態(即ち、ナノチューブ又はナノワイヤの一部が互いに接続した状態)や、ナノチューブ及びナノワイヤがマクロ的にネットワークするのではなく孤立した凝集状態や、0.5〜5.0μm範囲の曲率を有するコイル状または円弧状に凝集した状態の配列を挙げることができる。   Here, the arrangement state is not particularly limited and includes various arrangement states. For example, the nanotube and the nanowire are partially linked, or the nanotube and the nanowire are partially connected to each other (that is, the nanotube or the nanowire). (A part of the nanowires are connected to each other), and the nanotubes and nanowires are not macroscopically networked, but are isolated in an aggregated state, or a coiled or arcuate shape having a curvature in the range of 0.5 to 5.0 μm Mention may be made of an array of states.

上記配列状態の測定手段としては、例えば、レーザー顕微鏡、走査型電子顕微鏡、透過型電子顕微鏡で観察する方法を挙げることができる。   Examples of the means for measuring the arrangement state include a method of observing with a laser microscope, a scanning electron microscope, and a transmission electron microscope.

なお、上記レーザー顕微鏡で観察すると、観察した部分(体積)におけるナノチューブ又はナノワイヤを測定した量を求め、体積%を計算する。こうして測定される量(体積%)は、重量%による量に換算することができる。換算法は、次の通りである。   In addition, when observing with the said laser microscope, the quantity which measured the nanotube or nanowire in the observed part (volume) is calculated | required, and volume% is calculated. The amount (volume%) thus measured can be converted to an amount by weight%. The conversion method is as follows.

W1=(ρ1×V1)×100/((ρ1×V1)+(ρ2×V2))
W2=100−W1
ここで、上記式中、ρ1、V1、W1は、それぞれ、ナノチューブ又はナノワイヤの密度と体積%と重量%を示し、ρ2、V2、W2は、それぞれ、マトリックスの密度と体積%と重量%を示す。
W1 = (ρ1 × V1) × 100 / ((ρ1 × V1) + (ρ2 × V2))
W2 = 100-W1
Here, in the above formula, ρ1, V1, and W1 indicate the density, volume%, and weight% of the nanotube or nanowire, respectively, and ρ2, V2, and W2 indicate the density, volume%, and weight% of the matrix, respectively. .

なお、ナノチューブが分散した成形体をレーザー顕微鏡により観察する場合、次のような原理でカーボンナノチューブを検出する(図5参照)。即ち、樹脂とカーボンナノチューブと屈折率の違いにより、レーザー光の焦点を結んだ位置情報を取り込み、測定厚みΔtで得られた画像データの合成写真が得られる。焦点を結んだ点は白い点になるので、画像処理をすることにより、体積%を求めることが出来る。測定した体積は、測定面積×測定厚みである。   In addition, when the molded object in which the nanotube is dispersed is observed with a laser microscope, the carbon nanotube is detected based on the following principle (see FIG. 5). That is, the position information obtained by focusing the laser beam is taken in based on the difference in refractive index between the resin and the carbon nanotube, and a composite photograph of the image data obtained with the measured thickness Δt is obtained. Since the focused point is a white point, volume% can be obtained by image processing. The measured volume is measured area × measured thickness.

更に、本発明では、0.5〜5.0μmの範囲の曲率半径を有するナノチューブまたはナノワイヤ又はこれらの集合物が上記のように配列されているのが好ましい。より具体的には、個々の(1本1本の)ナノチューブまたはナノワイヤが、上記曲率半径を有する(要するに、ナノチューブ又はナノワイヤ自体が曲がっている)か、又は、複数のナノチューブ又はナノワイヤが集合してなる集合物が上記曲率半径を有するのが好ましい。ここで、上記曲率半径はレーザー顕微鏡を用いて測定した値である。   Furthermore, in the present invention, it is preferable that nanotubes or nanowires having a radius of curvature in the range of 0.5 to 5.0 μm or an aggregate thereof are arranged as described above. More specifically, each (one by one) nanotube or nanowire has the above-mentioned radius of curvature (in short, the nanotube or nanowire itself is bent), or a plurality of nanotubes or nanowires are assembled. It is preferable that the assembly which has the said curvature radius. Here, the radius of curvature is a value measured using a laser microscope.

上記集合物は、ナノチューブ又はナノワイヤが複数本、特に2〜100本程度集合してなり、直径が1〜100nm程度、特に2〜70nm程度であり、長さが0.1〜20μm程度、特に0.2〜10μm程度のひも状又はコイル状又は円弧状の集合体である。   The aggregate is a collection of a plurality of nanotubes or nanowires, particularly about 2 to 100, has a diameter of about 1 to 100 nm, particularly about 2 to 70 nm, and a length of about 0.1 to 20 μm, especially 0. It is a string-like, coil-like, or arc-shaped aggregate of about 2 to 10 μm.

これらの中でも、有機樹脂マトリックスにおいて、ナノチューブまたはナノワイヤ又はこれらの集合物の平均隣接距離が、0.1〜10μm、特に0.1〜7μmの範囲で配列されているものが好ましい。   Among these, in the organic resin matrix, those in which the average adjacent distance between the nanotubes, nanowires, or aggregates thereof is 0.1 to 10 μm, particularly 0.1 to 7 μm are preferable.

ここで、平均隣接距離は、有機マトリクスに分散したナノチューブまたはナノワイヤ又はこれらの集合物をレーザー顕微鏡で観察して求めた値である。具体的には、本発明の成形体をレーザー顕微鏡で撮影した写真において、ナノチューブまたはナノワイヤ又はこれらの集合物の存在数により観察視野の体積を割った値より1本の占める体積が求められるので、1本の占める体積の3乗根を平均隣接距離とした。   Here, the average adjacent distance is a value obtained by observing a nanotube or nanowire dispersed in an organic matrix or an aggregate thereof with a laser microscope. Specifically, in a photograph of the molded body of the present invention taken with a laser microscope, the volume occupied by one is determined from the value obtained by dividing the volume of the observation field by the number of nanotubes or nanowires or their aggregates, The cube root of the volume occupied by one was taken as the average adjacent distance.

また、ナノチューブまたはナノワイヤ又はこれらの集合物の平均隣接距離は次のように求められる。レーザー顕微鏡観察により観察できたナノチューブまたはナノワイヤ又はこれらの集合物の個数と観察した体積より平均隣接距離を求める。0.1〜10μmの範囲でナノチューブまたはナノワイヤの一部同士による接続状態(即ち、ナノチューブ又はナノワイヤの一部が互いに接続した状態)であることが好ましい形態である。   Moreover, the average adjacent distance of a nanotube or nanowire or an aggregate thereof is obtained as follows. The average adjacent distance is determined from the number of nanotubes or nanowires or their aggregates observed by laser microscope observation and the observed volume. It is a preferable form that the nanotube or nanowire is connected to each other in a range of 0.1 to 10 μm (that is, the nanotube or nanowire is connected to each other).

また、有機樹脂マトリックス中にナノチューブまたはナノワイヤが電場又は磁場の加わる方向に部分的に凝集配列されているのが好ましい。   Further, it is preferable that nanotubes or nanowires are partially aggregated and arranged in the direction in which an electric field or a magnetic field is applied in the organic resin matrix.

特に、遷移金属含有ナノスケールカーボンチューブ、特に前記鉄−炭素複合体(即ち、(a)ナノフレークカーボンチューブ及び入れ子構造の多層カーボンナノチューブからなる群から選ばれるカーボンチューブと(b)炭化鉄又は鉄とからなり、該カーボンチューブ(a)のチューブ内空間部の10〜90%の範囲に(b)の炭化鉄又は鉄が充填されている鉄−炭素複合体)を使用する場合は、マトリックス、特に有機樹脂からなるマトリックス100重量部当たり、0.0001〜0.1重量部程度、特に、0.001〜0.01重量部含有されていることが好ましい。   In particular, the transition metal-containing nanoscale carbon tube, particularly the iron-carbon composite (ie, (a) a carbon tube selected from the group consisting of nanoflake carbon tubes and nested multi-walled carbon nanotubes; and (b) iron carbide or iron. And (b) an iron carbide-carbon composite filled with iron carbide or iron in the range of 10 to 90% of the space in the tube of the carbon tube (a)), a matrix, In particular, it is preferably contained in an amount of about 0.0001 to 0.1 parts by weight, particularly 0.001 to 0.01 parts by weight, per 100 parts by weight of the matrix made of an organic resin.

4.高周波電子部品用複合成形体の製造法及び該製造法に使用する樹脂組成物
本発明の高周波電子部品用複合成形体を製造するには、常法に従って、ナノチューブ及びナノワイヤからなる群から選ばれる少なくとも1種を、前記低分子有機マトリックス、有機樹脂マトリックス、低分子無機マトリックス、無機樹脂マトリックスおよびそれらの複合物等のマトリックス材料中に分散させればよい。この分散方法としては、たとえば、通常のカーボンブラック等の炭素化合物に用いられる分散方法や、無機フィラー等を分散させるために用いる方法を特に制限なく採用することができる。
4). Manufacturing method of composite molded body for high-frequency electronic parts and resin composition used in the manufacturing method In order to manufacture the composite molded body for high-frequency electronic parts of the present invention, at least selected from the group consisting of nanotubes and nanowires according to a conventional method One type may be dispersed in a matrix material such as the low-molecular organic matrix, organic resin matrix, low-molecular inorganic matrix, inorganic resin matrix, and composites thereof. As this dispersion method, for example, a dispersion method used for carbon compounds such as ordinary carbon black, and a method used for dispersing an inorganic filler or the like can be employed without particular limitation.

例えば、ナノチューブ、ナノワイヤの表面をプラズマやコロナ、電子線等で処理したり、カップリング材のようなもので表面を改質させたり、界面活性剤等を吸着させたりする方法が知られている。   For example, a method of treating the surface of a nanotube or nanowire with plasma, corona, electron beam, etc., modifying the surface with a coupling material, or adsorbing a surfactant or the like is known. .

本発明の一つの好ましい実施形態において、本発明の成形体は、ナノチューブまたはナノワイヤを、溶液状態、流動状態、又はガラス転移点以上もしくは融点以上の溶融状態にある有機樹脂に配合し、次いで、溶剤除去、光硬化反応、熱硬化反応、又は冷却処理の方法により有機樹脂を固化させて成形することにより製造される。   In one preferred embodiment of the present invention, the molded article of the present invention is obtained by blending nanotubes or nanowires with an organic resin in a solution state, a fluid state, or a molten state above the glass transition point or above the melting point, and then a solvent. It is manufactured by solidifying and molding an organic resin by a method of removal, photocuring reaction, thermosetting reaction, or cooling treatment.

前記マトリックスが、低分子有機マトリックス、有機樹脂マトリックス、低分子無機マトリックス、無機樹脂マトリックスおよびそれらの複合物である場合、好ましい製造方法としては、例えば、次の(A前処理工程、(B)マスターバッチ材料作製工程、(C) 成形材料作製処理工程、および、(D)成形工程を備えた方法を例示できる。   When the matrix is a low-molecular organic matrix, an organic resin matrix, a low-molecular inorganic matrix, an inorganic resin matrix, and a composite thereof, preferable production methods include, for example, the following (A pretreatment step, (B) master Examples of the method include a batch material manufacturing process, (C) a molding material manufacturing process process, and (D) a molding process.

(A)前処理工程
ナノチューブ及びナノワイヤからなる群から選ばれる少なくとも1種を、樹脂および適当な有機溶媒と混合し、例えば、遊星ミルなどで混合する。また、通常のカーボン分散のための処理、たとえばプラズマをかける、表面を酸化させる、カップリング剤などで処理する、界面活性剤を付着させる等の処理を採用することもできる。
(A) Pretreatment step At least one selected from the group consisting of nanotubes and nanowires is mixed with a resin and a suitable organic solvent, and mixed, for example, with a planetary mill. Moreover, the process for normal carbon dispersion | distribution, for example, the process of applying a plasma, oxidizing the surface, processing with a coupling agent etc., attaching a surfactant etc., can also be adopted.

この前処理工程で使用する樹脂としては、前記有機樹脂マトリックスとして使用する有機樹脂でもよいし、異なった有機樹脂を使用してもよい。   The resin used in the pretreatment step may be an organic resin used as the organic resin matrix or a different organic resin.

この前処理工程においては、一般には、有機溶媒を使用するのが好ましい。かかる有機溶媒としては、アセトン、トルエン、テトラヒドロフラン(THF)、メチルエチルケトン、n-メチルピロリドン(NMP)、シクロヘキサン、ヘキサン等が例示できる。有機溶媒の使用量は、広い範囲から適宜選択できるが、一般には、ナノチューブ又はナノワイヤに対して10〜100重量%程度である。   In this pretreatment step, it is generally preferable to use an organic solvent. Examples of such organic solvents include acetone, toluene, tetrahydrofuran (THF), methyl ethyl ketone, n-methylpyrrolidone (NMP), cyclohexane, hexane, and the like. The amount of the organic solvent used can be appropriately selected from a wide range, but is generally about 10 to 100% by weight based on the nanotube or nanowire.

(B)マスターバッチ材料作製工程
上記前処理工程(A)により前処理されたナノチューブ又はナノワイヤと、前記マトリックスを構成する材料(即ち、前記有機樹脂等)とを、適当な分散装置、例えば、セラミック3本ロールの分散処理に供することにより、ナノチューブ又はナノワイヤをマトリックス材料(樹脂等)に均一分散させ、マスターバッチ材料を調製する。該マスターバッチの濃度は、広い範囲から適宜選択することができるが、一般には、樹脂100重量部に対して、ナノチューブ又はナノワイヤが0.01〜50重量部、特に、0.01重量部〜10重量部、殊に0.05〜10重量部であるのが好ましい。
(B) Masterbatch material preparation step Nanotubes or nanowires pretreated in the pretreatment step (A) and the material constituting the matrix (ie, the organic resin, etc.) are combined with an appropriate dispersing device such as ceramic. By subjecting it to a dispersion treatment of three rolls, nanotubes or nanowires are uniformly dispersed in a matrix material (resin or the like) to prepare a master batch material. The concentration of the masterbatch can be appropriately selected from a wide range. Generally, the nanotube or nanowire is 0.01 to 50 parts by weight, particularly 0.01 to 10 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the resin. Part by weight, in particular 0.05 to 10 parts by weight, is preferred.

(C)成形材料作製工程
この工程では、調合組成に従い、上記マスターバッチ処理工程で得られたマスターバッチと、マトリックス材料(前記樹脂等)で均一に希釈する。この希釈方法としては、各種の方法が採用できるが、例えば、混合・分散・脱泡装置(例えば、商品名「あわとり練太郎」、株式会社シンキー製)により、マスターバッチを、マトリックス材料(樹脂等)により希釈混合する方法を例示できる。好ましくは、この工程にてベースポリマーとマスターバッチ材料を剪断応力により部分的に凝集した配列構造を成形材料の中に作製する。
(C) Molding material preparation step In this step, the master batch obtained in the master batch treatment step and the matrix material (such as the resin) are diluted uniformly according to the composition. As this dilution method, various methods can be adopted. For example, a master batch is prepared from a matrix material (resin by a mixing / dispersing / defoaming apparatus (for example, trade name “Awatori Nertaro”, manufactured by Shinky Corporation). Etc.) can be exemplified by a method of diluting and mixing. Preferably, in this step, an array structure in which the base polymer and the master batch material are partially agglomerated by shear stress is formed in the molding material.

より詳しくは、有機樹脂マトリックス中にナノチューブ、もしくはナノワイヤを有機樹脂マトリックス100重量部に対して、ナノチューブ又はナノワイヤが0.01〜50重量部、特に、0.01重量部〜10重量部、好ましくは0.05〜10重量部の濃度であらかじめ混合分散をし、その濃厚混合分散液を用いて有機樹脂マトリックス100重量部に対してカーボンナノチューブもしくはナノワイヤが0.0001〜0.1重量部となるように分散させることにより、高周波電子部品用複合成形体用の樹脂組成物を製造する。   More specifically, the nanotube or nanowire is 0.01 to 50 parts by weight, particularly 0.01 to 10 parts by weight, preferably 100 to 10 parts by weight of the nanotube or nanowire in the organic resin matrix. Mix and disperse in advance at a concentration of 0.05 to 10 parts by weight, and use the concentrated mixed dispersion to disperse carbon nanotubes or nanowires to 0.0001 to 0.1 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the organic resin matrix. Thus, a resin composition for a composite molded body for a high-frequency electronic component is manufactured.

従って、本発明は、上記工程(C)について記載した樹脂組成物、即ち、マトリックス(特に、有機樹脂マトリックス)中に、ナノチューブ及びナノワイヤからなる群から選ばれる少なくとも1種を、該マトリックス100重量部に対して0.0001重量部〜0.1重量部含有することを特徴とする高周波電子部品用複合成形体用組成物を提供するものである。   Therefore, the present invention provides the resin composition described in the above step (C), that is, at least one selected from the group consisting of nanotubes and nanowires in the matrix (particularly, organic resin matrix), 100 parts by weight of the matrix. The present invention provides a composition for a composite molded body for a high-frequency electronic component, which is contained in an amount of 0.0001 to 0.1 part by weight based on the above.

(D)成形工程
この成形工程(D)では、上記工程(C)で得られた樹脂組成物を成形する。成形法としては各種の方法が採用でき、例えば、溶剤除去、光硬化反応、熱硬化反応、又は冷却処理、その他、塗布、加熱処理等を行い成形する。
(D) Molding step In this molding step (D), the resin composition obtained in the step (C) is molded. Various methods can be employed as the molding method. For example, the molding is performed by solvent removal, photocuring reaction, thermosetting reaction, cooling treatment, coating, heat treatment or the like.

また、好ましくは、ナノチューブ又はナノワイヤの配列構造を積極的に方向性を付与する場合には、所望の方向に剪断力を加えても良く、また、前記遷移金属含有ナノスケールカーボンチューブ、特に、鉄を包含するナノスケールカーボンチューブを用いた樹脂組成物では電場又は磁場を印加しても良い。   Preferably, in order to positively impart directionality to the array structure of nanotubes or nanowires, a shearing force may be applied in a desired direction, and the transition metal-containing nanoscale carbon tube, particularly iron An electric field or a magnetic field may be applied to a resin composition using a nanoscale carbon tube containing

電場又は磁場の印加下で上記樹脂組成物の成形を行うと、ナノチューブまたはナノワイヤの一部が互いに接続し、0.5〜5.0μmの曲率範囲を有するコイル状または円弧状の状態で、固化させて成形することができる。従って、本発明の一実施形態によると、電場又は磁場の印加下、ナノチューブまたはナノワイヤの一部が互いに接続し、0.5〜5.0μmの曲率範囲を有するコイル状または円弧状の状態で、固化させて成形することを特徴とする高周波電子部品用複合成形体の製造方法が提供される。   When the above resin composition is molded under the application of an electric field or a magnetic field, some of the nanotubes or nanowires are connected to each other and solidified in a coiled or arcuate state having a curvature range of 0.5 to 5.0 μm. Can be molded. Therefore, according to one embodiment of the present invention, under application of an electric or magnetic field, a part of the nanotubes or nanowires are connected to each other and in a coiled or arcuate state having a curvature range of 0.5 to 5.0 μm, There is provided a method for producing a composite molded body for a high-frequency electronic component, characterized by solidifying and molding.

また、本発明の成形方法の一実施形態として、上記工程(C)で得られた、有機樹脂マトリックス100重量部に対してカーボンナノチューブもしくはナノワイヤを0.0001〜0.1重量部含有する樹脂組成物を、常法に従って、樹脂ワニスにし、フィルム上に層を形成するか、或いは、そのまま基板に塗布して成形する等の方法を採用することもできる。   In addition, as one embodiment of the molding method of the present invention, a resin composition containing 0.0001 to 0.1 parts by weight of carbon nanotubes or nanowires with respect to 100 parts by weight of the organic resin matrix obtained in the step (C) is usually used. According to the method, a resin varnish is formed and a layer is formed on the film, or a method of applying the resin varnish to a substrate as it is and molding can also be adopted.

上記樹脂ワニス及び該ワニスを用いた成形方法(成形体製造法)について、説明すると、次の通りである。   The resin varnish and the molding method (molded body production method) using the varnish will be described as follows.

本発明に係る印刷配線板用ナノチューブ複合成形体またはナノワイヤ複合成形体を基材に塗布、含浸する際には溶剤を用いてもよい。それらの溶剤としては、アセトン、メチルエチルケトン、トルエン、キシレン、メチルイソブチルケトン、酢酸エチル、エチレングリコールモノメチルエーテル、N,N−ジメチルアセトアミド、メタノール、エタノールなどがあり、これらは何種類かを併用してもよい。   A solvent may be used when applying and impregnating the nanotube composite molded body or nanowire composite molded body for a printed wiring board according to the present invention on a substrate. These solvents include acetone, methyl ethyl ketone, toluene, xylene, methyl isobutyl ketone, ethyl acetate, ethylene glycol monomethyl ether, N, N-dimethylacetamide, methanol, ethanol, etc., and these may be used in combination. Good.

前記「2.マトリックス」の欄で述べたように成分(a)〜(e)を配合して得た印刷配線板用ナノチューブ複合成形体またはナノワイヤ複合成形体ワニスは、ガラス布、ガラス不織布または紙、ガラス以外を成分とする布などの基材に含浸させ、乾燥炉内で80〜200℃の範囲で乾燥させることにより、印刷配線板用ナノチューブ複合成形体またはナノワイヤ複合成形体のプリプレグを得る。   The nanotube composite molded article or nanowire composite molded article varnish for printed wiring board obtained by blending the components (a) to (e) as described in the section of “2. Matrix” is a glass cloth, a glass nonwoven fabric or a paper. By impregnating a base material such as a cloth containing components other than glass and drying in a drying oven in the range of 80 to 200 ° C., a prepreg of a nanotube composite molded body for a printed wiring board or a nanowire composite molded body is obtained.

プリプレグは、例えば、150〜250℃、20〜80Kgf/cm2、0.1〜3時間の範囲で加熱加圧して印刷配線板または金属張積層板を製造することに用いられる。 The prepreg is used, for example, for producing a printed wiring board or a metal-clad laminate by heating and pressing in the range of 150 to 250 ° C., 20 to 80 kgf / cm 2 and 0.1 to 3 hours.

ここでの乾燥とは、溶剤を使用した場合には溶剤を除去すること、溶剤を使用しない場合には室温で流動性がなくなるようにすることをいう。   Drying here means removing the solvent when a solvent is used, and eliminating fluidity at room temperature when no solvent is used.

更に、本発明に従って前記所定量のナノチューブ又はナノワイヤを含む前記有機樹脂マトリックスを、又は、前記ワニスをキャストまたはブレードすることにより絶縁膜を製造することもできる。   Furthermore, according to the present invention, an insulating film can also be produced by casting or braiding the organic resin matrix containing the predetermined amount of nanotubes or nanowires, or the varnish.

従って、本発明は、ナノチューブ又はナノワイヤを含む有機樹脂マトリックスを、キャストまたはブレードすることを特徴とする絶縁膜の製造方法、並びに、該製造方法により得られる絶縁膜を提供するものでもある。   Therefore, the present invention also provides an insulating film manufacturing method characterized by casting or braiding an organic resin matrix containing nanotubes or nanowires, and an insulating film obtained by the manufacturing method.

5.電子部品
本発明の成形体は、低誘電正接を具備しているので、電気・電子機器の回路基板材料、特にGHz帯域用の回路基板材料として好適に使用できる。より具体的には、本発明の成形体は、印刷配線板、樹脂絶縁膜、樹脂付金属箔、ソルダーレジスト又は半導体封止樹脂、インターポーザー等の電子部品を製造するのに適している。
5. Electronic Parts Since the molded article of the present invention has a low dielectric loss tangent, it can be suitably used as a circuit board material for electrical and electronic equipment, particularly a circuit board material for the GHz band. More specifically, the molded body of the present invention is suitable for manufacturing electronic parts such as printed wiring boards, resin insulating films, resin-coated metal foils, solder resists or semiconductor sealing resins, and interposers.

また、上記工程(c)で得られる本発明の樹脂組成物は、前記のように、有機樹脂マトリックス中にナノチューブ又はナノワイヤを含むものであり、電子部品用樹脂接着剤、ソルダレジストインキ等として有用である。   Further, as described above, the resin composition of the present invention obtained in the above step (c) contains nanotubes or nanowires in an organic resin matrix, and is useful as a resin adhesive for electronic parts, solder resist ink, etc. It is.

従って、本発明は、マトリックス、特に有機樹脂マトリックス中にナノチューブ及びナノワイヤからなる群から選ばれた少なくとも1種を前記所定量含む電子部品用樹脂接着剤を提供するものでもある。   Accordingly, the present invention also provides a resin adhesive for electronic parts comprising at least one selected from the group consisting of nanotubes and nanowires in a matrix, particularly an organic resin matrix.

上記有機樹脂マトリックス中にナノチューブ又はナノワイヤを前記所定量含む、電子部品用樹脂組成物(ないし接着剤)は、樹脂絶縁膜、樹脂付金属箔、ソルダーレジスト又は半導体封止樹脂等の製造にも有用である。本発明の樹脂組成物(ないし接着剤)を使用してこれら樹脂絶縁膜、樹脂付金属箔、ソルダーレジスト又は半導体封止樹脂等を製造する方法は、当業者によく知られており、これらの分野で公知の方法をいずれも使用することができる。例えば、上記のように、本発明のナノチューブ又はナノワイヤを前記所定量含む有機樹脂マトリックスからなる樹脂組成物(ないし接着剤)を、キャストまたはブレードする、或いはスクリーン印刷、各種ロールコータ等を使用することにより絶縁膜を製造することができる。   The resin composition (or adhesive) for electronic parts, containing the predetermined amount of nanotubes or nanowires in the organic resin matrix, is also useful for the production of resin insulation films, resin-coated metal foils, solder resists or semiconductor encapsulating resins, etc. It is. Methods for producing these resin insulation films, metal foils with resin, solder resists or semiconductor encapsulating resins using the resin composition (or adhesive) of the present invention are well known to those skilled in the art. Any method known in the art can be used. For example, as described above, the resin composition (or adhesive) comprising the organic resin matrix containing the predetermined amount of the nanotube or nanowire of the present invention is cast or bladed, or screen printing, various roll coaters or the like are used. Thus, an insulating film can be manufactured.

従って、本発明は、有機樹脂マトリックス中にナノチューブ又はナノワイヤを前記所定量含む電子部品用樹脂組成物乃(ないし接着剤)を用いて形成された樹脂絶縁膜、樹脂付金属箔、ソルダーレジスト又は半導体封止樹脂を提供するものでもある。   Accordingly, the present invention provides a resin insulating film, a resin-coated metal foil, a solder resist, or a semiconductor formed by using a resin composition (or adhesive) for electronic components containing the predetermined amount of nanotubes or nanowires in an organic resin matrix. It also provides a sealing resin.

更に、上記樹脂絶縁膜、樹脂付金属箔、ソルダーレジスト、半導体封止樹脂等は、常法に従って、電気回路又は印刷配線板の製造に適用される。従って、本発明は、有機樹脂マトリックス中にナノチューブ又はナノワイヤを含む電子部品用樹脂組成物(ないし接着剤)を用いて形成された樹脂絶縁膜、樹脂付金属箔、ソルダーレジスト、半導体封止樹脂を用いた電子部品、印刷配線板を提供するものでもある。   Further, the resin insulating film, the metal foil with resin, the solder resist, the semiconductor sealing resin and the like are applied to the production of an electric circuit or a printed wiring board according to a conventional method. Therefore, the present invention provides a resin insulating film, a resin-coated metal foil, a solder resist, and a semiconductor encapsulating resin formed using a resin composition (or adhesive) for electronic components containing nanotubes or nanowires in an organic resin matrix. It also provides the used electronic components and printed wiring boards.

また、本発明の上記組成物(ないし接着剤)を用いると容易に電気回路又は印刷配線板が製造できる。例えば、本発明の樹脂組成物からなる接着剤を常法に従ってワニスとし、基材に含浸、乾燥して得られるプリプレグの少なくとも1枚以上を用いその片面又は両面に金属箔を積層し、加熱加圧成形して得られる印刷配線板ないし電気回路を製造することができる。   Moreover, when the composition (or adhesive) of the present invention is used, an electric circuit or a printed wiring board can be easily produced. For example, an adhesive comprising the resin composition of the present invention is used as a varnish according to a conventional method, and a metal foil is laminated on one or both sides of at least one prepreg obtained by impregnating and drying the substrate, and heated. A printed wiring board or electric circuit obtained by pressure molding can be produced.

従って、本発明は、本発明のナノチューブまたはナノワイヤを前記所定量含有する組成物をワニスとし、基材に含浸、乾燥して得られるプリプレグの少なくとも1枚以上を用い、その片面又は両面に金属箔を積層し、加熱加圧成形して得られる金属張積層板を得、該金属張積層板において回路形成することを特徴とする印刷配線板を提供するものでもある。   Therefore, the present invention uses at least one or more prepregs obtained by impregnating and drying a base material with the composition containing the predetermined amount of the nanotubes or nanowires of the present invention, and a metal foil on one or both sides thereof. The present invention also provides a printed wiring board characterized in that a metal-clad laminate obtained by laminating and forming by heating and pressing is formed, and a circuit is formed in the metal-clad laminate.

更に、本発明の一実施形態によると、マトリックス中に、ナノチューブ及びナノワイヤからなる群から選ばれる少なくとも1種がマトリックス100重量部に対して0.0001重量部〜0.1重量部含有される組成物をワニスとし、該ワニスをフィルムの上に塗布乾燥して得られる絶縁膜フィルムを用いて得られる印刷配線板又は多層基板も提供される。   Furthermore, according to one embodiment of the present invention, the varnish comprises a composition containing at least one selected from the group consisting of nanotubes and nanowires in the matrix in an amount of 0.0001 to 0.1 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the matrix. Also provided is a printed wiring board or multilayer substrate obtained by using an insulating film obtained by applying and drying the varnish on a film.

更に、上記で得られる電気回路又は印刷配線板を用いて、電子部品又は電気機器を得ることができる。従って、本発明は、上記電気回路又は印刷配線板、および電気回路を部品の一部として使用する、電子部品又は電気機器を提供するものでもある。   Furthermore, an electronic component or an electrical device can be obtained using the electrical circuit or printed wiring board obtained above. Accordingly, the present invention also provides an electronic component or an electric device that uses the above-described electric circuit or printed wiring board and the electric circuit as a part of the component.

以下に実施例及び比較例を掲げて本発明をより詳しく説明するが、本発明はこれら実施例により限定されるものではなく、各種の変更が可能である。   Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to examples and comparative examples. However, the present invention is not limited to these examples, and various modifications can be made.

実験1及び2
実験1(下記の実施例1〜6及び比較例1〜3)及び実験2(下記の実施例7〜9及び比較例4及び5)においては、下記の有機樹脂マトリックス及びナノチューブを使用した。
Experiments 1 and 2
In Experiment 1 (Examples 1 to 6 and Comparative Examples 1 to 3 below) and Experiment 2 (Examples 7 to 9 and Comparative Examples 4 and 5 below), the following organic resin matrix and nanotubes were used.

即ち、有機樹脂マトリックスとして、熱硬化性エポキシ樹脂(1)(日立化成工業株式会社製 高Tg材料、主成分としてビスフェノールA ジグリシジルエーテルモノマー)、または熱硬化性エポキシ樹脂(2)(日立化成工業株式会社製 低誘電率材料、ビスフェノールAジグリシジルエーテルモノマーの芳香環メチル基置換体、芳香環構造・COOH基を含む成分)を使用した。   That is, as an organic resin matrix, a thermosetting epoxy resin (1) (high-Tg material manufactured by Hitachi Chemical Co., Ltd., bisphenol A diglycidyl ether monomer as a main component), or a thermosetting epoxy resin (2) (Hitachi Chemical Industry) A low dielectric constant material, a bisphenol A diglycidyl ether monomer aromatic ring methyl group-substituted product, and a component containing an aromatic ring structure / COOH group) were used.

熱硬化性エポキシ樹脂(1)と熱硬化性エポキシ樹脂(2)それぞれの1GHzにおける比誘電率は3.33、2.832、誘電正接は0.0450、0.0069であり、ガラス転移点の温度は60℃以上500℃未満であった。   The relative permittivity at 1 GHz of each of thermosetting epoxy resin (1) and thermosetting epoxy resin (2) is 3.33, 2.833, dielectric loss tangent is 0.0450, 0.0069, and glass transition temperature is 60 ° C or higher and lower than 500 ° C. Met.

ナノチューブ(鉄−炭素複合体)として、次の鉄−炭素複合体(1)及び(2)を表1に記載の割合で使用した。表1は、上記熱硬化性エポキシ樹脂の固体分の100重量部に対するナノスケールカーボンチューブの配合量(重量部)を示している。   As nanotubes (iron-carbon composites), the following iron-carbon composites (1) and (2) were used in the proportions shown in Table 1. Table 1 shows the compounding amount (parts by weight) of the nanoscale carbon tube with respect to 100 parts by weight of the solid content of the thermosetting epoxy resin.

<ナノチューブ(1)>
このナノチューブ(1)は、前記特許第3569806号公報に記載の方法に従い製造された鉄−炭素複合体であり、ナノフレークカーボンチューブのチューブ内空間部に炭化鉄を部分的に内包しており、次の物性を有する:
外径:20〜100nm
長さ:5μm以下
炭化鉄の含有量:10wt%
この鉄炭素複合体(1)の透過型電子顕微鏡(TEM)写真を図6に示す。
<Nanotube (1)>
This nanotube (1) is an iron-carbon composite produced according to the method described in the aforementioned Japanese Patent No. 3569806, and iron carbide is partially encapsulated in the space in the tube of the nano flake carbon tube, Has the following physical properties:
Outer diameter: 20-100nm
Length: 5μm or less Iron carbide content: 10wt%
A transmission electron microscope (TEM) photograph of this iron-carbon composite (1) is shown in FIG.

<ナノチューブ(2)>
このナノチューブ(2)は、多層カーボンナノチューブ内に鉄を含むものであり、次の物性を有する:
外径:10〜50nm
長さ:5μm以下
炭化鉄の含有量:3wt%
このナノチューブ(2)の透過型電子顕微鏡(TEM)写真を図7に示す。
<Nanotube (2)>
This nanotube (2) contains iron in a multi-walled carbon nanotube and has the following physical properties:
Outer diameter: 10-50nm
Length: 5μm or less Iron carbide content: 3wt%
A transmission electron microscope (TEM) photograph of the nanotube (2) is shown in FIG.

なお、ナノチューブとして使用したナノチューブ(1)(鉄−炭素複合体)及びナノチューブ(2)(鉄含有多層カーボンナノチューブ)に含まれるFeの含有量はICP分析による組成分析、TEM観察とXRDによる結晶構造解析、TG/DTAの重量減少量より炭化鉄FeCとして、それぞれ9.1wt%と3.7wt%であった。 In addition, the content of Fe contained in the nanotube (1) (iron-carbon composite) and the nanotube (2) (iron-containing multi-walled carbon nanotube) used as the nanotube is a composition analysis by ICP analysis, a TEM observation, and a crystal structure by XRD. As a result of analysis, the amount of weight loss of TG / DTA was 9.1 wt% and 3.7 wt% as iron carbide Fe 3 C, respectively.

実施例1〜6
<(A)前処理工程及び(B)マスターバッチ材料作製工程>
熱硬化性エポキシ樹脂(1)と、ナノチューブ(1)又は(2)(鉄−炭素複合体)とメチルエチルケトン(ナカライテスク株式会社製)をウルトラソニックホモジナイザーで混合した後、湿式ジェットミルで混合攪拌し、ナノチューブを樹脂に均一分散させた前処理工程及びマスターバッチ工程によりマスターバッチ材料(樹脂100重量部に対するナノチューブの添加量は0.25重量部)を得た。
Examples 1-6
<(A) Pretreatment step and (B) Masterbatch material preparation step>
After mixing thermosetting epoxy resin (1), nanotube (1) or (2) (iron-carbon composite) and methyl ethyl ketone (manufactured by Nacalai Tesque Co., Ltd.) with an ultrasonic homogenizer, the mixture is stirred with a wet jet mill. A master batch material (the amount of nanotube added to 100 parts by weight of the resin was 0.25 parts by weight) was obtained by a pretreatment process and a master batch process in which the nanotubes were uniformly dispersed in the resin.

<(C)成形材料作製工程>
上記(A)及び(B)の処理をして得られたマスターバッチ材料と熱硬化性エポキシ樹脂(1)を、混合・分散・脱泡装置(商品名「あわとり練太郎」、株式会社シンキー製)により、マスターバッチ材料を感光性樹脂により希釈混合することにより成形材料を得た。
<(C) Molding material production process>
Mixing, dispersing and defoaming equipment (trade name “Awatori Neritaro”, Shinky Co., Ltd.), master batch material and thermosetting epoxy resin (1) obtained by the above treatments (A) and (B) The molding material was obtained by diluting and mixing the master batch material with a photosensitive resin.

<(D)成形工程>
引き続き、上記処理した成形材料、即ち、熱硬化性エポキシ樹脂(1)または熱硬化性エポキシ樹脂(2)と鉄−炭素複合体との複合材料を、真空中にて真空脱溶剤し、スペーサで形成した型に材料を充填し、加熱プレス成形して、厚み2mm、幅150mm、長さ50mmの板状成形体を得た。更にこの成形体より切断して2mmx2mmx150mmの誘電特性評価サンプルを作製した。
<(D) Molding process>
Subsequently, the processed molding material, that is, the thermosetting epoxy resin (1) or the composite material of the thermosetting epoxy resin (2) and the iron-carbon composite is vacuum-desolved in vacuum, and the spacer is used. The formed mold was filled with a material and subjected to hot press molding to obtain a plate-like molded body having a thickness of 2 mm, a width of 150 mm, and a length of 50 mm. Further, the molded body was cut to produce a dielectric property evaluation sample of 2 mm × 2 mm × 150 mm.

こうして得られた実施例1〜5の評価用サンプルをレーザー顕微鏡で観察したところ、使用した上記ナノチューブによって、一部同士による接続状態(即ち、ナノチューブの一部が互いに接続した状態)で凝集した湾曲部が1〜10μmの曲率半径の配列構造を有していた。   When the samples for evaluation of Examples 1 to 5 obtained in this way were observed with a laser microscope, the above-mentioned nanotubes used resulted in a curve in which they were agglomerated in a partially connected state (that is, a part of the nanotubes connected to each other). The part had an array structure with a radius of curvature of 1 to 10 μm.

比較例1〜3
鉄−炭素複合体の使用量を、上記熱硬化性エポキシ樹脂の固体分100重量部に対して、表1に記載の量とする以外は実施例1〜5と同様にして比較のための評価用サンプルを得た。
Comparative Examples 1-3
Evaluation for comparison in the same manner as in Examples 1 to 5 except that the amount of the iron-carbon composite used is the amount shown in Table 1 with respect to 100 parts by weight of the solid content of the thermosetting epoxy resin. A sample was obtained.

こうして得られた比較用評価サンプルについてレーザー顕微鏡で観察したところ、比較例1ではナノチューブが添加されていないので、何も観察されなかった。比較例2〜3ではナノチューブの添加量が過剰であるため、使用した上記ナノチューブが連続した接続状態で凝集した構造をしていた。   When the comparative evaluation sample thus obtained was observed with a laser microscope, nothing was observed in Comparative Example 1 because no nanotube was added. In Comparative Examples 2 and 3, since the amount of nanotubes added was excessive, the used nanotubes were aggregated in a continuous connection state.

試験例1
実施例1〜5及び比較例1〜4で得られたサンプルについて、空洞共振器法(JIS R1641 ファインセラミックス基板のマイクロ波誘電特性の試験方法)に従い、誘電正接(tanδ)を測定した。5GHzでの測定結果を表1に示す。
Test example 1
With respect to the samples obtained in Examples 1 to 5 and Comparative Examples 1 to 4, the dielectric loss tangent (tan δ) was measured according to the cavity resonator method (test method for microwave dielectric properties of JIS R1641 fine ceramics substrate). Table 1 shows the measurement results at 5 GHz.

表1において、「変化量%」は、ナノチューブを添加していない有機樹脂マトリックスの誘電正接を基準値にして評価サンプルの誘電正接の変化量を基準値で割った値である。誘電正接が低下すれば変化量はマイナスとなり、GHz帯域で有機樹脂マトリックスの誘電正接低減の効果が得られることを示す。一方、誘電正接が増大すればプラスの変化量になるので、効果がないことを示す。   In Table 1, “change amount%” is a value obtained by dividing the change amount of the dielectric loss tangent of the evaluation sample by the reference value with the dielectric loss tangent of the organic resin matrix not added with the nanotube as a reference value. If the dielectric loss tangent decreases, the amount of change becomes negative, indicating that the effect of reducing the dielectric loss tangent of the organic resin matrix can be obtained in the GHz band. On the other hand, if the dielectric loss tangent increases, the amount of change becomes positive, indicating that there is no effect.

表1は、樹脂(1)とナノチューブ(1)の組合せで作製した成形体の誘電正接tanδの評価結果である。ナノチューブを添加しない比較例1に比べて、本発明の範囲にある実施例1〜実施例3では誘電正接の減少が見られる。比較例2ではナノチューブを発明の範囲以上に添加した場合、誘電正接は大幅に増加した。   Table 1 shows the evaluation results of the dielectric loss tangent tan δ of the molded body produced from the combination of the resin (1) and the nanotube (1). Compared to Comparative Example 1 in which no nanotube is added, Examples 1 to 3 within the scope of the present invention show a decrease in dielectric loss tangent. In Comparative Example 2, the dielectric loss tangent increased significantly when nanotubes were added beyond the scope of the invention.

なお、「変化量%」は5.0GHzにおける比較例1のtanδ=0.0453に対する増減の割合%を示している。   Note that “change amount%” indicates the percentage of increase / decrease relative to tan δ = 0.0453 in Comparative Example 1 at 5.0 GHz.

実施例7〜9
熱硬化性エポキシ樹脂(2)を使用し、鉄−炭素複合体(ナノチューブ(1))の使用量を表2に記載の量とする以外は実施例1〜6と同様にして評価用サンプルを得た。
Examples 7-9
A sample for evaluation was prepared in the same manner as in Examples 1 to 6 except that the thermosetting epoxy resin (2) was used and the amount of the iron-carbon composite (nanotube (1)) was changed to the amount shown in Table 2. Obtained.

こうして得られた実施例7〜9の評価用サンプルをレーザー顕微鏡で観察したところ、使用した上記ナノチューブによって、一部同士による接続状態(即ち、ナノチューブの一部が互いに接続した状態)で凝集した湾曲部が1〜10μmの曲率半径の配列構造を有していた。   When the samples for evaluation of Examples 7 to 9 obtained in this way were observed with a laser microscope, the above-mentioned nanotubes were used to be agglomerated in a connected state by a part (that is, a part of the nanotubes connected to each other). The part had an array structure with a radius of curvature of 1 to 10 μm.

比較例4及び5
熱硬化性エポキシ樹脂(2)を使用し、鉄−炭素複合体(ナノチューブ(1))の使用量を表2に記載の量とする以外は実施例1及び2と同様にして評価用サンプルを得た。
Comparative Examples 4 and 5
A sample for evaluation was prepared in the same manner as in Examples 1 and 2 except that the thermosetting epoxy resin (2) was used and the amount of the iron-carbon composite (nanotube (1)) was changed to the amount shown in Table 2. Obtained.

こうして得られた比較例4ではナノチューブが添加されていないので、何も観察されなかった。比較例5はナノチューブの添加量が過剰であるため、使用した上記ナノチューブが連続した接続状態で凝集した構造をしていた。   In Comparative Example 4 thus obtained, nothing was observed because no nanotubes were added. In Comparative Example 5, the added amount of the nanotubes was excessive, so that the used nanotubes were aggregated in a continuous connection state.

試験例2
上記実施例7〜9及び比較例4及び5で得られた評価用サンプルについて、試験例1と同様にして、誘電正接を測定した。結果を表2に示す。尚、表2において、「変化量%」は、5.0GHzにおける比較例4のtanδ=0.0074に対する増減の割合%を示している。
Test example 2
With respect to the samples for evaluation obtained in Examples 7 to 9 and Comparative Examples 4 and 5, the dielectric loss tangent was measured in the same manner as in Test Example 1. The results are shown in Table 2. In Table 2, “change amount%” indicates the percentage of increase / decrease relative to tan δ = 0.0074 in Comparative Example 4 at 5.0 GHz.

表2は、樹脂(2)とナノチューブ(1)の組合せで作製した成形体の誘電正接tanδの評価結果である。ナノチューブを添加しない比較例4に比べて、本発明の範囲にある実施例7〜9では誘電正接の減少が見られる。   Table 2 shows the evaluation results of the dielectric loss tangent tan δ of the molded body produced from the combination of the resin (2) and the nanotube (1). Compared to Comparative Example 4 in which no nanotube was added, Examples 7 to 9 within the scope of the present invention show a decrease in dielectric loss tangent.

実験3
実施例10〜17
有機樹脂マトリックスとして、エポキシアクリレート樹脂(日本化薬社製 EAM−2160)に、光重合開始剤(日本化薬社製 DETX−S)2wt%、光重合促進剤(日本化薬社製 EPA)2wt%を混合した感光性樹脂を使用した。
Experiment 3
Examples 10-17
As an organic resin matrix, epoxy acrylate resin (EAM-2160 manufactured by Nippon Kayaku Co., Ltd.), photopolymerization initiator (DETX-S manufactured by Nippon Kayaku Co., Ltd.) 2 wt%, photopolymerization accelerator (EPA manufactured by Nippon Kayaku Co., Ltd.) 2 wt% A photosensitive resin mixed with% was used.

使用した上記エポキシアクリレート樹脂の1GHzにおける比誘電率は3.33、誘電正接は0.037、ガラス転移点の温度は60℃以上500℃未満であった。   The epoxy acrylate resin used had a relative dielectric constant at 1 GHz of 3.33, a dielectric loss tangent of 0.037, and a glass transition temperature of 60 ° C. or higher and lower than 500 ° C.

遷移金属含有ナノスケールカーボンチューブとして、実施例1〜9で使用したナノチューブ(1)およびナノチューブ(2)を使用した。   As the transition metal-containing nanoscale carbon tube, the nanotube (1) and the nanotube (2) used in Examples 1 to 9 were used.

<(A)前処理工程>
上記樹脂、ナノチューブ(1)又は(2)、アセトン(ナカライテスク株式会社製)、酸化ジルコニアボール(東レ製)を遊星ミル(フレッチュジャパン製)により400rpmで1時間混合後、酸化ジルコニアボールを除去し、アセトンを乾燥除去し、前処理した遷移金属含有ナノスケールカーボンチューブを得た。
<(A) Pretreatment process>
After mixing the above resin, nanotube (1) or (2), acetone (manufactured by Nacalai Tesque Co., Ltd.) and zirconia oxide ball (manufactured by Toray) at 400 rpm with a planetary mill (manufactured by Fletsch Japan), the zirconia ball is removed. Then, acetone was removed by drying to obtain a pretreated transition metal-containing nanoscale carbon tube.

<(B)マスターバッチ材料作製工程>
上記前処理したナノチューブ(1)およびナノチューブ(2)と感光性樹脂とを、セラミック3本ロール(ノリタケカンパニー製、NR−42A)により混合し、ナノチューブを樹脂に均一分散させ、マスターバッチ材料を得た(樹脂100重量部に対するカーボンナノチューブの添加量はナノチューブ(1)が0.1重量部、ナノチューブ(2)が0.26重量部)。
<(B) Masterbatch material production process>
The pretreated nanotube (1) and nanotube (2) and photosensitive resin are mixed with a ceramic three roll (manufactured by Noritake Company, NR-42A), and the nanotubes are uniformly dispersed in the resin to obtain a master batch material. (The amount of carbon nanotubes added to 100 parts by weight of the resin was 0.1 parts by weight of the nanotube (1) and 0.26 parts by weight of the nanotube (2)).

<(C) 成形材料作製工程>
下記表5の調合組成に従い、上記処理したマスターバッチ材料と感光性樹脂を、混合・分散・脱泡装置(商品名「あわとり練太郎」、株式会社シンキー製)により、表3と表4に示すように、マスターバッチ材料を感光性樹脂により希釈混合することにより成形材料を得た。
<(C) Molding material production process>
According to the composition shown in Table 5 below, the processed masterbatch material and the photosensitive resin are mixed in Tables 3 and 4 using a mixing / dispersing / defoaming apparatus (trade name “Awatori Nertaro”, manufactured by Shinky Co., Ltd.). As shown, a molding material was obtained by diluting and mixing the masterbatch material with a photosensitive resin.

<(D)成形工程>
上記で得られた成形材料を円筒形のモールドに入れて水銀灯(500W)で紫外線(照射線量:6J/cm)を照射し、円筒形の成型体を得た。この成型体の中央部をくりぬいて、評価用サンプルを得た。この評価用サンプルは、同軸状加工物で、ドーナツ型の形状をしており、外径が7mm、内径が3.1mm、高さ(厚み)が1〜3mmである。
<(D) Molding process>
The molding material obtained above was put into a cylindrical mold and irradiated with ultraviolet rays (irradiation dose: 6 J / cm 2 ) with a mercury lamp (500 W) to obtain a cylindrical molded body. An evaluation sample was obtained by hollowing out the central portion of the molded body. The sample for evaluation is a coaxial workpiece, has a donut shape, has an outer diameter of 7 mm, an inner diameter of 3.1 mm, and a height (thickness) of 1 to 3 mm.

こうして得られた実施例10〜17の評価用サンプルをレーザー顕微鏡で観察したところ、使用した上記ナノチューブによって、一部同士による接続状態(即ち、ナノチューブの一部が互いに接続した状態)で凝集した湾曲部が1〜10μmの曲率半径の配列構造を有していた。   The samples for evaluation of Examples 10 to 17 thus obtained were observed with a laser microscope. As a result, the bent aggregates in a connected state by a part (that is, a part of the nanotubes were connected to each other) by the nanotubes used. The part had an array structure with a radius of curvature of 1 to 10 μm.

比較例6〜8
ナノチューブ(1)およびナノチューブ(2)の使用量を、表5に記載の量とする以外は実施例10〜17と同様にして比較のための評価用サンプルを得た。
Comparative Examples 6-8
Samples for evaluation for comparison were obtained in the same manner as in Examples 10 to 17 except that the amounts of the nanotubes (1) and (2) used were the amounts shown in Table 5.

こうして得られた比較例6〜8の評価用サンプルをレーザー顕微鏡で観察したところ、比較例6ではカーボンナノチューブが添加されていないので、何も観察されなかった。比較例7及び8は、カーボンナノチューブの添加量が過剰であるため、使用した上記ナノチューブが連続した接続状態で凝集した構造をしていた。   When the evaluation samples of Comparative Examples 6 to 8 thus obtained were observed with a laser microscope, nothing was observed in Comparative Example 6 because no carbon nanotubes were added. In Comparative Examples 7 and 8, since the amount of carbon nanotubes added was excessive, the used nanotubes had a structure in which they were aggregated in a continuous connection state.

試験例3:同軸法による誘電正接の測定
上記実施例10〜17及び比較例6〜8で得られた評価用サンプルについて、同軸法により、誘電正接を測定した。
Test Example 3: Measurement of dielectric loss tangent by coaxial method The dielectric loss tangent of the evaluation samples obtained in Examples 10 to 17 and Comparative Examples 6 to 8 was measured by the coaxial method.

同軸法によるGHz帯域における複素誘電率の評価は、黒川 悟ら、京都府中小企業総合センター技報、2002、No.30に記載の方法に従い、GHz帯域でのtanδ及び比誘電率を測定した。   Evaluation of the complex dielectric constant in the GHz band by the coaxial method was carried out by measuring tan δ and relative dielectric constant in the GHz band according to the method described in Satoru Kurokawa et al., Kyoto Prefectural Small Business Center Technical Report, 2002, No. 30.

即ち、測定は、ベクトルネットワークアナライザにより、APC7mm規格の同軸コネクタの同軸状に加工した被測定材料を挿入し、S11、S21の2つのSパラメータを測定することにより複素誘電率を求める方法により行なった。
サンプル形状:内径3.1mm、外径7mm、厚み1〜3mm
That is, the measurement was performed by a method for obtaining a complex dielectric constant by inserting a measured material processed into a coaxial shape of a coaxial connector of APC7mm standard with a vector network analyzer and measuring two S parameters of S11 and S21. .
Sample shape: inner diameter 3.1 mm, outer diameter 7 mm, thickness 1-3 mm

なお、表5において、「変化量%」は5.1GHzにおける比較例6のtanδに対する増減の割合%を示している。   In Table 5, “Change%” indicates the percentage of increase / decrease relative to tan δ of Comparative Example 6 at 5.1 GHz.

表5の比較例7、実施例10〜13は、感光性樹脂とナノチューブ(1)の組合せで作製した成形体の誘電正接tanδの評価結果である。ナノチューブを添加しない比較例6に比べて、本発明の範囲にある実施例10〜13では誘電正接の減少が見られる。   Comparative Example 7 and Examples 10 to 13 in Table 5 are evaluation results of the dielectric loss tangent tan δ of the molded body produced by combining the photosensitive resin and the nanotube (1). Compared to Comparative Example 6 in which no nanotube was added, Examples 10-13 within the scope of the present invention show a decrease in dielectric loss tangent.

また、表5の比較例8、実施例14〜17は、感光性樹脂とナノチューブ(2)の組合せで作製した成形体の誘電正接tanδの評価結果である。ナノチューブを添加しない比較例6に比べて、本発明の範囲にある実施例14〜17では誘電正接の減少が見られる。   In addition, Comparative Example 8 and Examples 14 to 17 in Table 5 are evaluation results of dielectric loss tangent tan δ of a molded body made of a combination of the photosensitive resin and the nanotube (2). Compared to Comparative Example 6 in which no nanotube was added, Examples 14 to 17 within the scope of the present invention show a decrease in dielectric loss tangent.

実験4
実験3と同じ成形材料を使用して、成形工程だけを変えて作製したサンプルを評価した結果を示す。
Experiment 4
The result of having evaluated the sample produced using the same molding material as experiment 3 and changing only a molding process is shown.

実施例18〜22
樹脂として、エポキシアクリレート樹脂(日本化薬社製 EAM−2160)に、光重合開始剤(日本化薬社製 DETX−S)2wt%、光重合促進剤(日本化薬社製 EPA)2wt%を混合した感光性樹脂を使用した。
Examples 18-22
As resin, epoxy acrylate resin (EAM-2160 manufactured by Nippon Kayaku Co., Ltd.), photopolymerization initiator (DETX-S manufactured by Nippon Kayaku Co., Ltd.) 2 wt%, photopolymerization accelerator (EPA manufactured by Nippon Kayaku Co., Ltd.) 2 wt% A mixed photosensitive resin was used.

ナノチューブ(遷移金属含有ナノスケールカーボンチューブ)として、実施例1〜12で使用したナノチューブ(1)およびナノチューブ(2)を使用した。   As the nanotube (transition metal-containing nanoscale carbon tube), the nanotube (1) and the nanotube (2) used in Examples 1 to 12 were used.

実施例10,12,13,14又は16で作製した成形材料を表6のように使用した。前処理工程(A)とマスターバッチ材料作製工程(B)と成形材料作製工程(C)は実施例10,12,13,14又は16と同じであるが、成形工程(D)を下記のように変えて行った。   The molding material produced in Example 10, 12, 13, 14 or 16 was used as shown in Table 6. The pretreatment step (A), masterbatch material preparation step (B), and molding material preparation step (C) are the same as in Example 10, 12, 13, 14 or 16, but the molding step (D) is as follows. I went to.

<(D)成形工程>
得られた成形材料をブレード法において、ブレードの成形方向に剪断が加わるようにして、約200μmの厚みで塗布した。水銀灯(500W)で紫外線(照射線量:6J/cm)を照射、さらに約200μmの厚みで塗布し、水銀灯で紫外線照射を繰り返し約2.5mmの厚さの成形体を得た。
<(D) Molding process>
The obtained molding material was applied with a thickness of about 200 μm in the blade method so that shearing was applied in the molding direction of the blade. Ultraviolet rays (irradiation dose: 6 J / cm 2 ) were irradiated with a mercury lamp (500 W), and further coated with a thickness of about 200 μm, and ultraviolet irradiation was repeated with a mercury lamp to obtain a molded body having a thickness of about 2.5 mm.

こうして得られた実施例18〜22の評価用サンプルをレーザー顕微鏡で観察したところ、使用した上記ナノチューブによって、一部同士による接続状態(即ち、ナノチューブの一部が互いに接続した状態)で凝集した湾曲部が1〜10μmの曲率半径の配列構造していた。   When the samples for evaluation of Examples 18 to 22 obtained in this way were observed with a laser microscope, the above-mentioned nanotubes were used to be agglomerated in a connected state (partially connected to each other). The part had an array structure with a radius of curvature of 1 to 10 μm.

キャスト法により作製した実施例14に対して、ブレードコート法により作製した実施例21で膜面における配列構造状態を比較した。レーザー顕微鏡により表面から1.0μm厚みで観察されるナノチューブの分散状態を観察した。長さ3μmのナノチューブが観察される高さ方向の分布を求めた。実施例21では0.1〜0.3μm厚みで観察されたが、実施例14では0.2〜0.5μm厚みで観察された。前者の方が膜面に対してナノチューブが平行になっていることが判った。この実施例14の成形体と実施例21の成形体の相違を示すイメージ図を、図8に示す。   The arrangement structure state on the film surface was compared with Example 14 produced by the blade coating method, compared with Example 14 produced by the casting method. The dispersion state of the nanotubes observed with a thickness of 1.0 μm from the surface was observed with a laser microscope. The distribution in the height direction in which nanotubes having a length of 3 μm were observed was determined. In Example 21, a thickness of 0.1 to 0.3 μm was observed, but in Example 14, a thickness of 0.2 to 0.5 μm was observed. In the former, it was found that the nanotubes were parallel to the film surface. An image diagram showing the difference between the molded body of Example 14 and the molded body of Example 21 is shown in FIG.

比較例9
鉄−炭素複合体の使用量を、上記感光性樹脂の固体分100重量部に対して、比較例9はカーボンナノチューブの添加が0重量%とする以外は実施例18〜22と同様にして比較のための評価用サンプルを得た。
Comparative Example 9
The amount of iron-carbon composite used was compared in the same manner as in Examples 18-22 except that the amount of carbon nanotubes added was 0% by weight with respect to 100 parts by weight of the solid content of the photosensitive resin. An evaluation sample for was obtained.

試験例4:同軸法による誘電正接の測定
上記実施例18〜22及び比較例9で得られた成型体の中央部をくりぬいて、評価用サンプルを得た。この評価用サンプルは、同軸状加工物で、ドーナツ型の形状をしており、外径が7mm、内径が3.1mm、高さ(厚み)が1〜3mmである。誘電正接の測定は、前記試験例3に記載の同軸法に従って行った。結果を表6に示す。
Test Example 4 : Measurement of dielectric loss tangent by coaxial method A sample for evaluation was obtained by hollowing out the central portion of the molded body obtained in Examples 18 to 22 and Comparative Example 9. The sample for evaluation is a coaxial workpiece, has a donut shape, has an outer diameter of 7 mm, an inner diameter of 3.1 mm, and a height (thickness) of 1 to 3 mm. The dielectric loss tangent was measured according to the coaxial method described in Test Example 3. The results are shown in Table 6.

表6において、「変化量%」は5.1GHzにおける比較例9のtanδに対する増減の割合%を示す。   In Table 6, “Change%” indicates the percentage of increase / decrease relative to tan δ of Comparative Example 9 at 5.1 GHz.

表6の実施例18〜20は、感光性樹脂とナノチューブ(1)の組合せで作製した積層成形体の誘電正接tanδの評価結果である。ナノチューブを添加しない比較例9に比べて、本発明の範囲にある実施例21〜実施例23では誘電正接の減少が見られる。   Examples 18 to 20 in Table 6 are evaluation results of the dielectric loss tangent tan δ of the laminated molded body produced by combining the photosensitive resin and the nanotube (1). Compared to Comparative Example 9 in which no nanotube was added, Examples 21 to 23 within the scope of the present invention show a decrease in dielectric loss tangent.

また、表6の実施例21及び22は、感光性樹脂とナノチューブ(2)の組合せで作製した積層成形体の誘電正接tanδの評価結果である。ナノチューブを添加しない比較例9に比べて、本発明の範囲にある実施例21〜実施例23では誘電正接の減少が見られる。   In addition, Examples 21 and 22 in Table 6 are evaluation results of the dielectric loss tangent tan δ of the laminated molded body produced by combining the photosensitive resin and the nanotube (2). Compared to Comparative Example 9 in which no nanotube was added, Examples 21 to 23 within the scope of the present invention show a decrease in dielectric loss tangent.

実験5
実施例23〜28
実施例12,13及び10と同様に成形材料を作製した(表5参照)。
Experiment 5
Examples 23-28
Molding materials were produced in the same manner as in Examples 12, 13, and 10 (see Table 5).

実施例26〜28は新たに成形材料を作製した。即ち、0.1wt%ナノチューブを添加したマスターバッチ材料と感光性樹脂を、混合・分散・脱泡装置(商品名「あわとり練太郎」、株式会社シンキー製)により、表7に示す組成になるように、マスターバッチ材料を感光性樹脂により希釈混合することにより成形材料を得た。   In Examples 26 to 28, a molding material was newly produced. That is, the composition shown in Table 7 is obtained by mixing a masterbatch material added with 0.1 wt% nanotubes and a photosensitive resin with a mixing / dispersing / defoaming device (trade name “Awatori Nertaro”, manufactured by Shinky Corporation). Thus, the molding material was obtained by diluting and mixing the masterbatch material with the photosensitive resin.

得られた成形材料を円筒形のモールドに入れて水銀灯(500W)で紫外線(照射線量:6J/cm)を照射し、円筒形の成型体を得た。上下面を平滑(Ra:1μm)にした評価用サンプルを得た。この評価用サンプルは、円板の形状をしており、外径が10mm高さが2mmである。 The obtained molding material was put into a cylindrical mold and irradiated with ultraviolet rays (irradiation dose: 6 J / cm 2 ) with a mercury lamp (500 W) to obtain a cylindrical molded body. An evaluation sample having a smooth upper surface and lower surface (Ra: 1 μm) was obtained. This sample for evaluation has a disk shape, and the outer diameter is 10 mm and the height is 2 mm.

こうして得られた実施例23〜28の評価用サンプルをレーザー顕微鏡で観察したところ、使用した上記ナノチューブによって、一部同士による接続状態(即ち、ナノチューブの一部が互いに接続した状態)で凝集した湾曲部が1〜10μmの曲率半径の配列構造を有していた。   When the samples for evaluation of Examples 23 to 28 obtained in this way were observed with a laser microscope, the above-mentioned nanotubes used resulted in a curve in which they were agglomerated in a partially connected state (that is, a part of the nanotubes connected to each other). The part had an array structure with a radius of curvature of 1 to 10 μm.

比較例10
比較例6と同様に作製した。但し、円筒形の成形体の上下面を平滑(Ra:1μm)にした。
Comparative Example 10
It produced similarly to the comparative example 6. However, the upper and lower surfaces of the cylindrical molded body were smoothed (Ra: 1 μm).

試験例5:開放型エバネセント波同軸共振器法による誘電正接の測定
誘電正接の測定は、開放型エバネセント波同軸共振器法により行った。この開放型エバネセント波同軸共振器法は、例えば、文献Data-Analysis in the Evanescent Perturbation Method using an Open-ended Coaxial Resonator Probe、Odate et al, Micro wave theory and technic, IEEE,2005に記載されており、同軸共振器プローブ先端部に評価サンプル(厚み1mm以上、直径10mm以上、片面Ra1μm以下の円板)を設置し、先端部から漏れる共振電磁場(エバネセント波)が評価サンプルに浸潤。それにより評価サンプルの複素誘電率によって、共振器全体の共振特性(共振周波数、Q値)に変化が生じる。この変化を測定することで誘電率、tanδを算出した。
Test Example 5 : Measurement of dielectric loss tangent by open-type evanescent wave coaxial resonator method Measurement of dielectric loss tangent was performed by the open-type evanescent wave coaxial resonator method. This open-type evanescent wave coaxial resonator method is described, for example, in the document Data-Analysis in the Evanescent Perturbation Method using an Open-ended Coaxial Resonator Probe, Odate et al, Micro wave theory and technic, IEEE, 2005, An evaluation sample (a disc with a thickness of 1 mm or more, a diameter of 10 mm or more, and a single-sided Ra of 1 μm or less) is installed at the tip of the coaxial resonator probe, and a resonance electromagnetic field (evanescent wave) leaking from the tip infiltrates the evaluation sample. As a result, the resonance characteristics (resonance frequency, Q value) of the entire resonator change due to the complex dielectric constant of the evaluation sample. By measuring this change, the dielectric constant and tan δ were calculated.

表7は、感光性樹脂とカーボンナノチューブ(1)の組合せで作製した成形体の誘電正接tanδの評価結果である。カーボンナノチューブを添加しない比較例10に比べて、本発明の範囲にある実施例23〜28では誘電正接の減少が見られる。   Table 7 shows the evaluation results of the dielectric loss tangent tan δ of the molded body produced by combining the photosensitive resin and the carbon nanotube (1). Compared to Comparative Example 10 in which no carbon nanotube was added, Examples 23 to 28 within the scope of the present invention show a decrease in dielectric loss tangent.

「変化量%」は5.68GHzにおける比較例10のtanδに対する増減の割合%である。   “Change amount%” is the percentage of increase / decrease relative to tan δ of Comparative Example 10 at 5.68 GHz.

実験6
チューブ状のナノチューブの代わりに、同じカーボン質の粒子状のカーボンナノ粒子で、低誘電正接化の効果を調査した。
Experiment 6
The effect of low dielectric loss tangent was investigated using the same carbonaceous particulate carbon nanoparticles instead of the tubular nanotubes.

比較例11〜14
有機樹脂マトリックスとして、エポキシアクリレート樹脂(日本化薬社製 EAM−2160)に、光重合開始剤(日本化薬社製 DETX−S)2wt%、光重合促進剤(日本化薬社製 EPA)2wt%を混合した感光性樹脂を使用した。
Comparative Examples 11-14
As an organic resin matrix, epoxy acrylate resin (EAM-2160 manufactured by Nippon Kayaku Co., Ltd.), photopolymerization initiator (DETX-S manufactured by Nippon Kayaku Co., Ltd.) 2 wt%, photopolymerization accelerator (EPA manufactured by Nippon Kayaku Co., Ltd.) 2 wt% A photosensitive resin mixed with% was used.

また、ナノチューブの代わりに、高導電性カーボンブラック(ケッチェン・ブラック)を表8に記載の割合で使用した。表8は、上記感光性樹脂100重量部に対するケッチェン・ブラックの配合量(重量部)を示している。   Further, instead of nanotubes, highly conductive carbon black (Ketjen Black) was used in the proportions shown in Table 8. Table 8 shows the amount (parts by weight) of ketjen black based on 100 parts by weight of the photosensitive resin.

<(A)前処理工程>
樹脂、ケッチェン・ブラック(ケッチェン・ブラック・インターナショナル株式会社製)、PEGME(ポリエチレングリコールメチルエーテル)、アセトン(ナカライテスク株式会社製)、酸化ジルコニアボールを遊星ミルにより400rpmで1時間混合後、酸化ジルコニアボールを除去し、アセトンを乾燥除去し、前処理したケッチェン・ブラックを得た。
<(A) Pretreatment process>
Resin, Ketjen Black (manufactured by Ketjen Black International Co., Ltd.), PEGME (polyethylene glycol methyl ether), Acetone (manufactured by Nacalai Tesque Co., Ltd.), and oxidized zirconia balls were mixed with a planetary mill at 400 rpm for 1 hour, and then oxidized zirconia balls And acetone was removed by drying to obtain a pretreated ketjen black.

<(B)マスターバッチ材料作製工程>
上記前処理した樹脂で皮膜したケッチェン・ブラックと樹脂とを、セラミック3本ロール(ノリタケカンパニー製、NR−42A)により混合し、ケッチェン・ブラックを樹脂に均一分散させ、マスターバッチ材料(樹脂100重量部に対するケッチェン・ブラックの添加量は0.1重量部)を得た。
<(B) Masterbatch material production process>
Ketjen black coated with the above pretreated resin and the resin are mixed by a ceramic three roll (manufactured by Noritake Co., NR-42A), and the ketjen black is uniformly dispersed in the resin. Part of the ketjen black was 0.1 parts by weight).

<(C)成形材料作製工程>
表8の調合組成に従い、上記処理したマスターバッチ材料と感光性樹脂を混合・分散・脱泡装置(商品名「あわとり練太郎」、株式会社シンキー製)により成形材料を得た。
<(C) Molding material production process>
According to the formulation composition shown in Table 8, the processed masterbatch material and the photosensitive resin were mixed, dispersed, and defoamed (trade name “Awatori Nertaro”, manufactured by Shinky Corporation) to obtain a molding material.

<(D)成形工程>
上記工程(C)で得られた成形材料を円筒形のモールドに入れて水銀灯(500W)で紫外線(照射線量:6J/cm)を照射し、円筒形の成型体を得た。この成型体の中央部をくりぬいて、評価用サンプルを得た。この評価用サンプルは、同軸状加工物で、ドーナツ型の形状をしており、外径が0.7cm、内径が0.3cm、高さ(L)が2.7〜2.9cmである。
<(D) Molding process>
The molding material obtained in the above step (C) was placed in a cylindrical mold and irradiated with ultraviolet rays (irradiation dose: 6 J / cm 2 ) with a mercury lamp (500 W) to obtain a cylindrical molded body. An evaluation sample was obtained by hollowing out the central portion of the molded body. This sample for evaluation is a coaxial workpiece, has a donut shape, has an outer diameter of 0.7 cm, an inner diameter of 0.3 cm, and a height (L) of 2.7 to 2.9 cm.

こうして得られた比較例11〜14の評価用サンプルをレーザー顕微鏡で観察したところ、使用した上記ケッチェンブラックによって、一部同士による接続状態(即ち、ナノチューブ又はナノワイヤの一部が互いに接続した状態)で凝集した湾曲部が1〜10μmの曲率半径の配列構造が出来ていなかった。高アスペクト比を持つカーボンナノチューブに比較してケッチェンブラックは粒子であるので、湾曲した集合体を形成することが出来なかった。   When the samples for evaluation of Comparative Examples 11 to 14 obtained in this way were observed with a laser microscope, the ketjen black used was partially connected to each other (that is, a part of nanotubes or nanowires were connected to each other). The arrangement of the curved portions aggregated at 1 to 10 μm in radius of curvature was not achieved. Compared to carbon nanotubes with a high aspect ratio, ketjen black is a particle, so it cannot form a curved assembly.

試験例7
上記比較例11〜14で得られた評価用サンプルについて、試験例3と同様にして同軸法による誘電正接の測定を行った。結果を表8に示す。
Test Example 7
For the samples for evaluation obtained in Comparative Examples 11 to 14, the dielectric loss tangent was measured by the coaxial method in the same manner as in Test Example 3. The results are shown in Table 8.

「変化量%」は5.1GHzにおける比較例11のtanδに対する増減の割合%を示す。   “Change%” indicates the percentage of increase / decrease relative to tan δ of Comparative Example 11 at 5.1 GHz.

実験7
ナノチューブ(1)とナノチューブ(2)の不純物分析を行った。即ち、1350℃で燃焼後イオンクロマト分析法により塩素、フッ素、臭素の含有量を分析した結果を表9に示す。
Experiment 7
Impurity analysis of the nanotube (1) and the nanotube (2) was performed. That is, Table 9 shows the results of analysis of chlorine, fluorine and bromine contents by ion chromatography after combustion at 1350 ° C.

実験8
熱硬化性樹脂を用いた実施例として、印刷回路基板用絶縁材料として実施されているエポキシ樹脂に鉄−炭素複合体を配合する場合の好ましい形態を示す。
Experiment 8
As an Example using a thermosetting resin, the preferable form in the case of mix | blending an iron-carbon composite body with the epoxy resin currently implemented as an insulating material for printed circuit boards is shown.

実施例29
(a)エポキシ樹脂としてビスフェノールAノボラック型エポキシ樹脂(大日本インキ化学工業株式会社製、商品名エピクロンN−865、エポキシ当量207)100重量部、(b)ビスフェノールAとホルムアルデヒドの付加縮合物としてビスフェノールAノボラック樹脂(大日本インキ化学工業株式会社製、商品名フェノライトVH−4170、水酸基当量114)24.5重量部、(c)硬化促進剤として、1−シアノエチル−2−エチル−4−メチルイミダゾール0.3重量部および(d)トリアジン環若しくはイソシアヌル環を有する化合物または尿素誘導体を含まない窒素含有率60重量%以下の化合物としてメラミン変性フェノールノボラック樹脂(大日本インキ化学工業株式会社製、商品名フェノライトLA−7054、窒素含有率14重量%)34.2重量部をメチルエチルケトンで溶解し、これに(e)ナノチューブ(ナノフレークカーボンチューブのチューブ内空間部に炭化鉄を部分的に内包している鉄−炭素複合体、大阪ガス株式会社製、商品名メタカーボ)0.008重量部を加えて、不揮発分70重量%の印刷配線板用ナノチューブ複合成形体ワニスを作製した。
Example 29
(A) 100 parts by weight of a bisphenol A novolac type epoxy resin (Dainippon Ink Chemical Co., Ltd., trade name Epicron N-865, epoxy equivalent 207) as an epoxy resin, (b) bisphenol as an addition condensate of bisphenol A and formaldehyde 24.5 parts by weight of A novolak resin (Dainippon Ink & Chemicals, trade name Phenolite VH-4170, hydroxyl group equivalent 114), (c) 1-cyanoethyl-2-ethyl-4-methyl as a curing accelerator Melamine-modified phenol novolak resin (manufactured by Dainippon Ink & Chemicals, Inc., as a compound having a nitrogen content of 60% by weight or less containing 0.3 parts by weight of imidazole and (d) a compound having a triazine ring or an isocyanuric ring or a urea derivative Name Phenolite LA-7054, 34.2 parts by weight of an elemental content (14% by weight) is dissolved in methyl ethyl ketone, and (e) an nanotube (an iron-carbon composite in which iron carbide is partially included in the inner space of the nanoflake carbon tube) (Product name MetaCarbo, manufactured by Osaka Gas Co., Ltd.) was added in an amount of 0.008 parts by weight to prepare a nanotube composite molded varnish for printed wiring boards having a nonvolatile content of 70% by weight.

実施例30
ビスフェノールAノボラック型エポキシ樹脂(大日本インキ化学工業株式会社製、商品名エピクロンN−865、エポキシ当量207)100重量部、ビスフェノールAノボラック樹脂(大日本インキ化学工業株式会社製、商品名フェノライトVH−4170、水酸基当量114)23.2重量部、メラミン変性フェノールノボラック樹脂(大日本インキ化学工業株式会社製、商品名フェノライトLA−7054、窒素含有率14重量%)13.3重量部およびテトラブロモビスフェノールA(帝人化成株式会社製、商品名ファイヤーガードFG−2000、水酸基当量272、臭素含有率58重量%)47.5重量部、1−シアノエチル−2−エチル−4−メチルイミダゾール0.3重量部をメチルエチルケトンで溶解し、これに(e)ナノチューブ(大阪ガス株式会社製、商品名メタカーボ)0.008重量部を加えて、不揮発分70重量%の印刷配線板用ナノチューブ複合成形体ワニスを作製した。
Example 30
100 parts by weight of bisphenol A novolac type epoxy resin (Dainippon Ink Chemical Co., Ltd., trade name Epicron N-865, epoxy equivalent 207), bisphenol A novolak resin (Dainippon Ink Chemical Co., Ltd., trade name Phenolite VH) -4170, hydroxyl group equivalent 114) 23.2 parts by weight, melamine-modified phenol novolac resin (Dainippon Ink & Chemicals, trade name Phenolite LA-7054, nitrogen content 14% by weight) 13.3 parts by weight and tetra Bromobisphenol A (trade name Fireguard FG-2000, manufactured by Teijin Chemicals Ltd., hydroxyl equivalent 272, bromine content 58% by weight) 47.5 parts by weight, 1-cyanoethyl-2-ethyl-4-methylimidazole 0.3 Dissolve parts by weight with methyl ethyl ketone, and add (e) Tube added (Osaka Gas Co., Ltd., trade name Metakabo) 0.008 parts by weight, to prepare a non-volatile content of 70 wt% of the printed wiring board nanotube composite compact varnish.

実施例31
ビスフェノールAノボラック型エポキシ樹脂(大日本インキ化学工業株式会社製商品名、エピクロンN−865、エポキシ当量207)100重量部、ビスフェノールAノボラック樹脂(大日本インキ化学工業株式会社製商品名、フェノライトVH−4170、水酸基当量114)5.8重量部、ベンゾグアナミン変性フェノールノボラック(大日本インキ化学工業株式会社製、商品名フェノライトLA−7054V、窒素含有率7重量%)31.3重量部、テトラブロモビスフェノールA(帝人化成株式会社製商品名、ファイヤーガードFG−2000、水酸基当量272、臭素含有率58重量%)47.9重量部、1−シアノエチル−2−エチル−4−メチルイミダゾール0.3重量部をメチルエチルケトンで溶解し、これに(e)カーボンナノチューブ(大阪ガス株式会社製商品名メタカーボ)0.008重量部を加えて、不揮発分70重量%の印刷配線板用ナノチューブ複合成形体ワニスを作製した。
Example 31
100 parts by weight of bisphenol A novolac type epoxy resin (Dainippon Ink Chemical Co., Ltd. trade name, Epicron N-865, epoxy equivalent 207), bisphenol A novolak resin (Dainippon Ink Chemical Co., Ltd. trade name, Phenolite VH) -4170, hydroxyl equivalent 114) 5.8 parts by weight, benzoguanamine-modified phenol novolak (manufactured by Dainippon Ink & Chemicals, trade name Phenolite LA-7054V, nitrogen content 7% by weight) 31.3 parts by weight, tetrabromo Bisphenol A (trade name manufactured by Teijin Chemicals Ltd., Fireguard FG-2000, hydroxyl group equivalent 272, bromine content 58% by weight) 47.9 parts by weight, 1-cyanoethyl-2-ethyl-4-methylimidazole 0.3 weight Part is dissolved with methyl ethyl ketone, and (e) car Nanotube added (Osaka Gas Co., Ltd. trade name Metakabo) 0.008 parts by weight, to prepare a non-volatile content of 70 wt% of the printed wiring board nanotube composite compact varnish.

実施例32
臭素化ビスフェノールA型エポキシ樹脂(住友化学工業株式会社製、商品名スミエポキシESB400T、エポキシ当量400、臭素含有率49重量%)100重量部、ビスフェノールAノボラック樹脂(大日本インキ化学工業株式会社製、商品名フェノライトVH−4170、水酸基当量114)20.2重量部、メラミン変性フェノールノボラック樹脂(大日本インキ化学工業株式会社製、商品名フェノライトLA−7054、窒素含有率14重量%)9.3重量部、1−シアノエチル−2−エチル−4−メチルイミダゾール0.3重量部をメチルエチルケトンで溶解し、これに(e)ナノチューブ(大阪ガス株式会社製、商品名メタカーボ)0.008重量部を加えて、不揮発分70重量%の印刷配線板用ナノチューブ複合成形体ワニスを作製した。
Example 32
Brominated bisphenol A type epoxy resin (manufactured by Sumitomo Chemical Co., Ltd., trade name Sumiepoxy ESB400T, epoxy equivalent 400, bromine content 49% by weight) 100 parts by weight, bisphenol A novolak resin (manufactured by Dainippon Ink & Chemicals, Inc., product) Name Phenolite VH-4170, hydroxyl group equivalent 114) 20.2 parts by weight, melamine-modified phenol novolak resin (manufactured by Dainippon Ink & Chemicals, trade name Phenolite LA-7054, nitrogen content 14% by weight) 9.3 Part by weight, 0.3 part by weight of 1-cyanoethyl-2-ethyl-4-methylimidazole is dissolved with methyl ethyl ketone, and 0.008 part by weight of (e) nanotube (trade name MetaCarbo, manufactured by Osaka Gas Co., Ltd.) is added thereto. Nanocomposite molded body crocodile for printed wiring board having a nonvolatile content of 70% by weight It was produced.

実施例33
ビスフェノールAノボラック型エポキシ樹脂(大日本インキ化学工業株式会社製、商品名エピクロンN−865、エポキシ当量207)100重量部、ビスフェノールAノボラック樹脂(大日本インキ化学工業株式会社製、商品名フェノライトVH−4170、水酸基当量114)35.3重量部、テトラブロモビスフェノールA(帝人化成株式会社製、商品名ファイヤーガードFG−2000、水酸基当量272、臭素含有率58重量%)47.3重量部、メラミン(窒素含有率66.7重量%)32.3重量部、1−シアノエチル−2−エチル−4−メチルイミダゾール0.3重量部をメチルエチルケトンで溶解し、これに(e)ナノチューブ(大阪ガス株式会社製、商品名メタカーボ)0.008重量部を加えて、不揮発分70重量%の印刷配線板用ナノチューブ複合成形体ワニスを作製した。
Example 33
100 parts by weight of bisphenol A novolac type epoxy resin (Dainippon Ink Chemical Co., Ltd., trade name Epicron N-865, epoxy equivalent 207), bisphenol A novolak resin (Dainippon Ink Chemical Co., Ltd., trade name Phenolite VH) -4170, hydroxyl equivalent 114) 35.3 parts by weight, tetrabromobisphenol A (manufactured by Teijin Chemicals Ltd., trade name Fireguard FG-2000, hydroxyl equivalent 272, bromine content 58% by weight) 47.3 parts by weight, melamine (Nitrogen content 66.7% by weight) 32.3 parts by weight, 1-cyanoethyl-2-ethyl-4-methylimidazole 0.3 parts by weight were dissolved in methyl ethyl ketone, and (e) nanotube (Osaka Gas Co., Ltd.) was dissolved therein. (Product name: MetaCarbo) 0.008 parts by weight, non-volatile content 70% by weight To produce a nanotube composite molding varnish for printed wiring board.

比較例15
ビスフェノールAノボラック型エポキシ樹脂(大日本インキ化学工業株式会社製、商品名エピクロンN−865、エポキシ当量207)100重量部、ビスフェノールAノボラック樹脂(大日本インキ化学工業株式会社製、商品名フェノライトVH−4170、水酸基当量114)35.3重量部、テトラブロモビスフェノールA(帝人化成株式会社製、商品名ファイヤーガードFG−2000、水酸基当量272、臭素含有率58重量%)47.3重量部、1−シアノエチル−2−エチル−4−メチルイミダゾール0.3重量部をメチルエチルケトンで溶解し、不揮発分70重量%の印刷配線板用エポキシ樹脂ワニスを作製した。
Comparative Example 15
100 parts by weight of bisphenol A novolac type epoxy resin (Dainippon Ink Chemical Co., Ltd., trade name Epicron N-865, epoxy equivalent 207), bisphenol A novolak resin (Dainippon Ink Chemical Co., Ltd., trade name Phenolite VH) -4170, hydroxyl equivalent 114) 35.3 parts by weight, tetrabromobisphenol A (manufactured by Teijin Chemicals, trade name Fireguard FG-2000, hydroxyl equivalent 272, bromine content 58% by weight) 47.3 parts by weight, -0.3 part by weight of cyanoethyl-2-ethyl-4-methylimidazole was dissolved in methyl ethyl ketone to prepare an epoxy resin varnish for printed wiring boards having a nonvolatile content of 70% by weight.

比較例16
ビスフェノールAノボラック型エポキシ樹脂(大日本インキ化学工業株式会社製商品名、エピクロンN−865、エポキシ当量207)100重量部、メラミン変性フェノールノボラック樹脂(大日本インキ化学工業株式会社製商品名、フェノライトLA−7054、窒素含有率14重量%)61.4重量部、1−シアノエチル−2−エチル−4−メチルイミダゾール0.3重量部をメチルエチルケトンで溶解し、不揮発分70重量%の印刷配線板用エポキシ樹脂ワニスを作製した。
Comparative Example 16
Bisphenol A novolak type epoxy resin (Dainippon Ink Chemical Co., Ltd. trade name, Epicron N-865, epoxy equivalent 207) 100 parts by weight, melamine-modified phenol novolak resin (Dainippon Ink Chemical Co., Ltd. trade name, Phenolite) LA-7054, nitrogen content 14% by weight) 61.4 parts by weight, 1-cyanoethyl-2-ethyl-4-methylimidazole 0.3 parts by weight dissolved in methyl ethyl ketone, for printed wiring board having a nonvolatile content of 70% by weight An epoxy resin varnish was prepared.

比較例17
ビスフェノールAノボラック型エポキシ樹脂(大日本インキ化学工業株式会社製、商品名エピクロンN−865、エポキシ当量207)100重量部、メラミン変性フェノールノボラック樹脂(大日本インキ化学工業株式会社製、商品名フェノライトLA−7054、窒素含有率14重量%)38.7重量部、テトラブロモビスフェノールA(帝人化成株式会社製、商品名ファイヤーガードFG−2000、水酸基当量272、臭素含有率58重量%)48.5重量部、1−シアノエチル−2−エチル−4−メチルイミダゾール0.3重量部をメチルエチルケトンで溶解し、不揮発分70重量%の印刷配線板用エポキシ樹脂ワニスを作製した。
Comparative Example 17
100 parts by weight of bisphenol A novolak type epoxy resin (Dainippon Ink Chemical Co., Ltd., trade name: Epicron N-865, epoxy equivalent 207), melamine modified phenol novolak resin (Dainippon Ink Chemical Co., Ltd., trade name Phenolite) LA-7054, nitrogen content 14% by weight) 38.7 parts by weight, tetrabromobisphenol A (manufactured by Teijin Chemicals Ltd., trade name Fireguard FG-2000, hydroxyl group equivalent 272, bromine content 58% by weight) 48.5 Part by weight, 0.3 part by weight of 1-cyanoethyl-2-ethyl-4-methylimidazole was dissolved with methyl ethyl ketone to prepare an epoxy resin varnish for printed wiring boards having a nonvolatile content of 70% by weight.

比較例18
低臭素化エポキシ樹脂(ダウ・ケミカル日本株式会社製、商品名DER−518、臭素含有率21重量%、エポキシ当量485)80重量部、o−クレゾールノボラック型エポキシ樹脂(大日本インキ工業株式会社製、商品名エピクロンN−673、エポキシ当量213)20重量部に、あらかじめエチレングリコールモノメチルエーテルに溶解したジシアンジアミド1重量部を配合した。硬化促進剤として1−シアノエチル−2−エチル−4−メチルイミダゾール0.2重量部を配合し、エチレングリコ−ルとメチルエチルケトンに溶解し、不揮発分65重量%の印刷配線板用エポキシ樹脂ワニスを作製した。
Comparative Example 18
Low brominated epoxy resin (Dow Chemical Japan Co., Ltd., trade name DER-518, bromine content 21% by weight, epoxy equivalent 485) 80 parts by weight, o-cresol novolac type epoxy resin (Dainippon Ink Industries, Ltd.) In addition, 20 parts by weight of trade name Epicron N-673, epoxy equivalent 213) was mixed with 1 part by weight of dicyandiamide previously dissolved in ethylene glycol monomethyl ether. As a curing accelerator, 0.2 part by weight of 1-cyanoethyl-2-ethyl-4-methylimidazole is blended and dissolved in ethylene glycol and methyl ethyl ketone to produce an epoxy resin varnish for printed wiring boards having a nonvolatile content of 65% by weight. did.

以上の実施例29〜33および比較例15〜18の印刷配線板用ナノチューブ複合成形体ワニスまたはエポキシ樹脂ワニスの組成を表10に示した。   Table 10 shows the compositions of the nanotube composite molded body varnish or epoxy resin varnish for printed wiring boards of Examples 29 to 33 and Comparative Examples 15 to 18.

表中の窒素含有率は、樹脂固形分に対する窒素の割合を示す。   The nitrogen content in the table indicates the ratio of nitrogen to the resin solid content.

尚、表10における略号は表11に記載の意味を有する。   The abbreviations in Table 10 have the meanings given in Table 11.

実施例29〜33および比較例15〜18で得られた印刷配線板用エポキシ樹脂ワニスを、厚みが0.2mmのガラス布に含浸し、160℃で2〜5分加熱してプリプレグを得た。得られたプリプレグ4枚を重ね、その両側に18μmの銅箔を重ね、175℃、90分、2.5MPaのプレス条件で両面銅張積層板を作製した。   The epoxy resin varnish for printed wiring board obtained in Examples 29 to 33 and Comparative Examples 15 to 18 was impregnated into a glass cloth having a thickness of 0.2 mm, and heated at 160 ° C. for 2 to 5 minutes to obtain a prepreg. . Four obtained prepregs were stacked, 18 μm copper foil was stacked on both sides thereof, and a double-sided copper-clad laminate was produced under a press condition of 175 ° C., 90 minutes, 2.5 MPa.

得られた両面銅張積層板について、Tg(ガラス転移温度)、常態と200℃での銅箔引き剥がし強さ、はんだ耐熱性、吸水率および加熱変色性を調べた。これらの結果を表12及び表13に示した。   The obtained double-sided copper-clad laminate was examined for Tg (glass transition temperature), normal state and copper foil peel strength at 200 ° C., solder heat resistance, water absorption rate, and heat discoloration. These results are shown in Tables 12 and 13.

試験方法は以下のように行った。   The test method was performed as follows.

Tg:銅箔をエッチングし、TMA(熱機械分析)法により測定した。   Tg: The copper foil was etched and measured by a TMA (thermomechanical analysis) method.

銅箔引き剥し強さ:積層板上に幅10mmのラインをエッチングにより形成し、常態と200℃でそれぞれ引張試験機で垂直方向に50mm/分で引き剥したときの強さを測定した。
はんだ耐熱性:銅箔をエッチングし、プレッシャークッカーテスター中に2時間保持した後、260℃のはんだに20秒間浸漬して外観を目視で調べた。
表中○はミーズリングやフクレの発生が見られず異常がないことを示し、△はミーズリングの発生、×はふくれが発生したことを意味する。
Copper foil peel strength: A line having a width of 10 mm was formed on a laminate by etching, and the strength when peeled at 50 mm / min in the normal direction at 200 ° C. in a vertical direction was measured.
Solder heat resistance: The copper foil was etched, held in a pressure cooker tester for 2 hours, then immersed in 260 ° C. solder for 20 seconds, and the appearance was visually examined.
In the table, ○ indicates that no occurrence of measling or blistering is observed and no abnormality is present, Δ indicates occurrence of measling, and × indicates that blistering has occurred.

吸水率:銅箔をエッチングし、プレッシャークッカーテスター中に4時間保持した前後の重量の差から算出した。   Water absorption: Calculated from the difference in weight before and after the copper foil was etched and held in a pressure cooker tester for 4 hours.

加熱変色性:銅箔をエッチングし、気中において160℃で5時間処理した後、目視により評価した。
変色のないものを○、若干変色したものを△、変色したものを×とした。
Heat discoloration: The copper foil was etched, treated in the air at 160 ° C. for 5 hours, and then visually evaluated.
A sample having no discoloration was indicated by ◯, a sample having slightly discolored by Δ, and a sample having discolored by ×.

トリアジン環若しくはイソシアヌル環を有する化合物または尿素誘導体を含まない窒素含有率60重量%以下の化合物を用いた実施例29〜33は、銅箔引き剥し強さが常態で1.5kN/mと高く、また200℃においても常態の50%程度の引き剥し強さを保持しており、高温での劣化が少ない。   In Examples 29 to 33 using a compound having a triazine ring or an isocyanuric ring or a compound having a nitrogen content of 60% by weight or less and not containing a urea derivative, the copper foil peel strength is as high as 1.5 kN / m in a normal state, Further, even at 200 ° C., the peel strength of about 50% of the normal state is maintained, and the deterioration at high temperature is small.

また実施例29〜33は硬化剤にビスフェノールAノボラック樹脂を用いているため140〜180℃程度の高いTgを有し、はんだ耐熱性、加熱変色性が良好で吸水率も低い。   Moreover, since Examples 29-33 uses bisphenol A novolak resin as a curing agent, it has a high Tg of about 140-180 ° C., good solder heat resistance and heat discoloration, and low water absorption.

これに対して、トリアジン環若しくはイソシアヌル環を有する化合物または尿素誘導体を含まない窒素含有率60重量%以下の化合物を配合してない比較例15は常態および200℃での銅箔引き剥し強さが低い。   On the other hand, Comparative Example 15, which does not contain a compound having a triazine ring or an isocyanuric ring or a nitrogen content not containing a urea derivative and having a content of 60% by weight or less, has a copper foil peel strength at normal temperature and 200 ° C. Low.

硬化剤にビスフェノールAノボラックを用いてない比較例16および比較例17は、耐熱性および加熱変色性に劣る。また、ジシアンジアミドを用いた比較例18はTgが低く、200℃における銅箔引き剥し強さも低い。更に吸水率が大きく、はんだ耐熱性に劣る。   Comparative Example 16 and Comparative Example 17 that do not use bisphenol A novolak as the curing agent are inferior in heat resistance and heat discoloration. Further, Comparative Example 18 using dicyandiamide has a low Tg and a low copper foil peel strength at 200 ° C. Furthermore, the water absorption is large and the solder heat resistance is poor.

本発明の印刷配線板用ナノチューブ複合成形体またはナノワイヤ複合成形体及びこれを用いた印刷配線板は、優れた耐熱性と高周波領域に於ける誘電特性に優れ、かつ銅箔との接着性が良好であり、MPUを搭載する印刷配線板やモジュール用印刷配線板等のこれまで以上の高い接続信頼性や伝送特性を要求される耐熱性に優れた高Tg印刷配線板として有用である。   The nanotube composite molded body or nanowire composite molded body for a printed wiring board of the present invention and the printed wiring board using the same are excellent in heat resistance and dielectric properties in a high frequency region, and have good adhesion to a copper foil. Therefore, it is useful as a high Tg printed wiring board excellent in heat resistance that requires higher connection reliability and transmission characteristics than ever, such as a printed wiring board on which an MPU is mounted and a printed wiring board for modules.

実験9
実施例34
樹脂絶縁の耐電圧特性を評価するため、評価サンプルは実験3で使用した遷移金属含有ナノスケールカーボンチューブ(ナノチューブ(1))及び有機樹脂マトリックスとして、エポキシアクリレート樹脂(日本化薬社製 EAM−2160)に、光重合開始剤(日本化薬社製 DETX−S)2wt%、光重合促進剤(日本化薬社製 EPA)2wt%を混合した感光性樹脂を使用した。
Experiment 9
Example 34
In order to evaluate the withstand voltage characteristics of the resin insulation, the evaluation sample was an epoxy acrylate resin (EAM-2160 manufactured by Nippon Kayaku Co., Ltd.) as the transition metal-containing nanoscale carbon tube (nanotube (1)) used in Experiment 3 and the organic resin matrix. ), A photosensitive resin in which 2 wt% of a photopolymerization initiator (DETX-S manufactured by Nippon Kayaku Co., Ltd.) and 2 wt% of a photopolymerization accelerator (EPA manufactured by Nippon Kayaku Co., Ltd.) was used.

表14は、上記感光性樹脂100重量部に対するカーボンチューブの配合量(重量部)を示している。   Table 14 shows the compounding amount (parts by weight) of the carbon tube with respect to 100 parts by weight of the photosensitive resin.

次の耐電圧の測定方法により、遷移金属含有ナノスケールカーボンチューブ(鉄−炭素複合体)配合組成物の耐電圧テストを行った。   The withstand voltage test of the transition metal-containing nanoscale carbon tube (iron-carbon composite) blended composition was performed by the following withstand voltage measurement method.

各試料を12cm角の片面銅張積層板(FR4,銅厚35μm)の銅の上にアプリケーターにより15±5μmの厚みで各5枚塗布し、紫外線を1000mj/cm2の割合で照射し硬化させたものについて耐電圧を測定し、それぞれの最小値を耐電圧として表14に示した。樹脂層の厚み及び耐電圧の測定には次に示す機器を使用した。尚、比較例20においては紫外線硬化後に熱硬化(150℃60分)処理を行った。 Sided copper-clad laminate 12cm square of each sample (FR4, copper thickness 35 [mu] m) each five coated in a thickness of 15 ± 5 [mu] m by an applicator on a copper, is irradiated to cure the ultraviolet at a rate of 1000 mj / cm 2 The withstand voltage was measured for each sample, and the minimum value of each was shown in Table 14 as the withstand voltage. The following apparatus was used for the measurement of the thickness and withstand voltage of the resin layer. In Comparative Example 20, heat curing (150 ° C. 60 minutes) was performed after UV curing.

試験結果は膜厚のばらつきによる誤差程度であった。導電性の遷移金属含有ナノスケールカーボンチューブ添加によっても樹脂膜の耐電圧の低下は見られず、樹脂絶縁膜、或いはソルダーレジストとしての機能が確認された。   The test result was about an error due to film thickness variation. Even with the addition of the conductive transition metal-containing nanoscale carbon tube, the withstand voltage of the resin film was not lowered, and the function as a resin insulating film or a solder resist was confirmed.

なお、上記測定において、厚み測定装置としては、(株)ケット科学研究所製 LZ-330Cを使用し、耐電圧測定装置は、菊水電子工業(株)製 TOS 5101を使用した。   In the above measurement, LZ-330C manufactured by Kett Scientific Laboratory was used as the thickness measuring device, and TOS 5101 manufactured by Kikusui Electronics Co., Ltd. was used as the withstand voltage measuring device.

本発明によれば、GHz帯域において、誘電正接(tanδ)が低下した樹脂成形体を得ることができる。   According to the present invention, it is possible to obtain a resin molded body having a reduced dielectric loss tangent (tan δ) in the GHz band.

従って、かかる樹脂成形体を使用することにより、高周波電子部品、特に、電気・電子機器の回路基板材料、特にGHz帯域用の回路基板材料等として好適に使用できる電子部品が提供される。   Therefore, by using such a resin molded body, it is possible to provide an electronic component that can be suitably used as a high-frequency electronic component, in particular, a circuit board material for electrical / electronic equipment, particularly a circuit board material for the GHz band.

特開2002−338220号の実施例1で得られた炭素質材料を構成する鉄−炭素複合体1本の電子顕微鏡(TEM)写真である。It is an electron microscope (TEM) photograph of one iron-carbon complex which comprises the carbonaceous material obtained in Example 1 of Unexamined-Japanese-Patent No. 2002-338220. 特開2002−338220号の実施例1で得られた炭素質材料における鉄−炭素複合体の存在状態を示す電子顕微鏡(TEM)写真である。It is an electron microscope (TEM) photograph which shows the presence state of the iron-carbon composite in the carbonaceous material obtained in Example 1 of Unexamined-Japanese-Patent No. 2002-338220. 特開2002−338220号の実施例1で得られた鉄−炭素複合体1本を輪切状にした電子顕微鏡(TEM)写真である。尚、図3の写真中に示されている黒三角(▲)は、組成分析のためのEDX測定ポイントを示している。It is the electron microscope (TEM) photograph which made one iron-carbon composite_body | complex obtained in Example 1 of Unexamined-Japanese-Patent No. 2002-338220 into the shape of a ring. In addition, the black triangle ((triangle | delta)) shown in the photograph of FIG. 3 has shown the EDX measurement point for a composition analysis. カーボンチューブのTEM像の模式図を示し、(a-1)は、円柱状のナノフレークカーボンチューブのTEM像の模式図であり、(a-2)は入れ子構造の多層カーボンナノチューブのTEM像の模式図である。A schematic diagram of a TEM image of a carbon tube is shown, (a-1) is a schematic diagram of a TEM image of a cylindrical nanoflake carbon tube, and (a-2) is a TEM image of a multi-walled carbon nanotube with a nested structure. It is a schematic diagram. ナノチューブが分散した成形体をレーザー顕微鏡により観察する場合の原理を示す概念図である。It is a conceptual diagram which shows the principle in the case of observing the molded object in which the nanotube was disperse | distributed with a laser microscope. 実験1及び2等で使用したナノチューブ(1)(鉄−炭素複合体)の透過型電子顕微鏡写真(TEM)である。It is a transmission electron micrograph (TEM) of the nanotube (1) (iron-carbon composite) used in Experiment 1 and 2 grades. 実験1及び2等で使用したナノチューブ(2)(鉄含有多層カーボンナノチューブ)の透過型電子顕微鏡写真(TEM)である。It is a transmission electron micrograph (TEM) of the nanotube (2) (iron-containing multi-walled carbon nanotube) used in Experiments 1 and 2. 実施例14の成形体と実施例21の成形体の相違を示すイメージ図である。It is an image figure which shows the difference of the molded object of Example 14 and the molded object of Example 21. FIG.

符号の説明Explanation of symbols

100 ナノフレークカーボンチューブの長手方向のTEM像
110 略直線状のグラフェンシート像
200 ナノフレークカーボンチューブの長手方向にほぼ垂直な断面のTEM像
210 弧状グラフェンシート像
300 入れ子構造の多層カーボンナノチューブの長手方向の全長にわたって連続する直線状グラフェンシート像
400 入れ子構造の多層カーボンナノチューブの長手方向に垂直な断面のTEM像
100 TEM image in the longitudinal direction of the nano flake carbon tube 110 Approximate linear graphene sheet image 200 TEM image in a cross section substantially perpendicular to the longitudinal direction of the nano flake carbon tube 210 Arc-shaped graphene sheet image 300 Longitudinal direction of the multi-layered carbon nanotube in a nested structure Straight graphene sheet image continuous over the entire length of 400 TEM image of a cross section perpendicular to the longitudinal direction of a nested multi-walled carbon nanotube

Claims (43)

マトリックス中に、ナノチューブ及びナノワイヤからなる群から選ばれる少なくとも1種が、マトリックス100重量部に対して0.0001重量部〜0.1重量部含有されることを特徴とする高周波電子部品用複合成形体。 A composite molded body for a high-frequency electronic component, wherein the matrix contains at least one selected from the group consisting of nanotubes and nanowires in an amount of 0.0001 to 0.1 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the matrix. 前記マトリックスが、低分子有機マトリックス、有機樹脂マトリックス、低分子無機マトリックス、無機樹脂マトリックスおよびそれらの複合物からなる群から選ばれることを特徴とする請求項1記載の高周波電子部品用複合成形体。 2. The composite molded body for a high frequency electronic component according to claim 1, wherein the matrix is selected from the group consisting of a low molecular organic matrix, an organic resin matrix, a low molecular inorganic matrix, an inorganic resin matrix, and a composite thereof. 前記マトリックスが、有機樹脂マトリックスであることを特徴とする請求項1記載の高周波電子部品用複合成形体。 The composite molded body for high-frequency electronic components according to claim 1, wherein the matrix is an organic resin matrix. 有機樹脂マトリックスを形成している有機樹脂が、
(i)熱可塑性樹脂、又は
(ii)熱硬化性樹脂、又は
(iii)放射線硬化性樹脂、又は
(iv)熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂及び放射線硬化性樹脂からなる群から選ばれる2種以上からなる複合樹脂、又は
(v)上記(i)〜(iv)の2種以上の混合物
であることを特徴とする請求項3に記載の高周波電子部品用複合成形体。
The organic resin that forms the organic resin matrix
(i) a thermoplastic resin, or
(ii) thermosetting resin, or
(iii) radiation curable resin, or
(iv) a composite resin comprising two or more selected from the group consisting of thermoplastic resins, thermosetting resins and radiation curable resins, or
(v) The composite molded body for a high-frequency electronic component according to claim 3, which is a mixture of two or more of (i) to (iv) above.
前記マトリックスの1GHzでの比誘電率が10未満であることを特徴とする請求項1〜4のいずれかに記載の高周波電子部品用複合成形体。   5. The composite molded body for a high-frequency electronic component according to claim 1, wherein the matrix has a relative dielectric constant of less than 10 at 1 GHz. 前記マトリックスの1GHzでの比誘電率が5未満であることを特徴とする請求項1〜4のいずれかに記載の高周波電子部品用複合成形体。 5. The composite molded body for high-frequency electronic components according to claim 1, wherein the matrix has a relative dielectric constant of less than 5 at 1 GHz. 前記マトリックスの1GHzでの誘電正接が0.5未満であることを特徴とする請求項1〜4のいずれかに記載の高周波電子部品用複合成形体。 The composite molded body for a high-frequency electronic component according to any one of claims 1 to 4, wherein a dielectric loss tangent at 1 GHz of the matrix is less than 0.5. 前記マトリックスが低分子有機マトリックス、有機樹脂マトリックスまたはその複合物であり、低分子有機マトリックス、有機樹脂マトリックス、またはそれらの複合体の融点、軟化点、もしくはガラス転移点のうちの最も低い温度が60℃以上500℃未満であることを特徴とする請求項1〜7のいずれかに記載の高周波電子部品用複合成形体。   The matrix is a low molecular organic matrix, an organic resin matrix or a composite thereof, and the lowest temperature among the melting point, softening point or glass transition point of the low molecular organic matrix, the organic resin matrix or the composite thereof is 60. The composite molded body for a high-frequency electronic component according to any one of claims 1 to 7, wherein the composite molded body has a temperature of not lower than 500 ° C and lower than 500 ° C. 前記マトリックスが低分子有機マトリックス、有機樹脂マトリックス又はその複合物であり、その融点、軟化点、もしくはガラス転移点のうちの最も低い温度又はそれよりも低い温度での線膨張率が1ppm以上1000ppm未満であることを特徴とする請求項1〜7のいずれかに記載の高周波電子部品用複合成形体。 The matrix is a low-molecular organic matrix, an organic resin matrix, or a composite thereof, and the linear expansion coefficient at the lowest temperature or lower than the melting point, softening point, or glass transition point is 1 ppm or more and less than 1000 ppm. The composite molded body for a high-frequency electronic component according to any one of claims 1 to 7, wherein 前記ナノチューブ及びナノワイヤからなる群から選ばれる少なくとも1種が、導電性をもつ物質で形成されていることを特徴とする請求項1〜9のいずれかに記載の高周波電子部品用複合成形体。 The composite molded body for a high-frequency electronic component according to any one of claims 1 to 9, wherein at least one selected from the group consisting of the nanotube and the nanowire is formed of a conductive material. 前記ナノチューブ及びナノワイヤからなる群から選ばれる少なくとも1種が、カーボンナノチューブであることを特徴とする請求項1〜9のいずれかに記載の高周波電子部品用複合成形体。 The composite molded body for a high-frequency electronic component according to any one of claims 1 to 9, wherein at least one selected from the group consisting of the nanotube and the nanowire is a carbon nanotube. 前記ナノチューブ及びナノワイヤからなる群から選ばれる少なくとも1種が、単層カーボンナノチューブ、多層カーボンナノチューブ、アモルファスナノスケールカーボンチューブまたは遷移金属含有ナノスケールカーボンチューブであり、1〜100nmの直径、及び10〜5000のアスペクト比を有する請求項1〜9のいずれかに記載の高周波電子部品用複合成形体。 At least one selected from the group consisting of the nanotube and the nanowire is a single-walled carbon nanotube, a multi-walled carbon nanotube, an amorphous nanoscale carbon tube, or a transition metal-containing nanoscale carbon tube, having a diameter of 1 to 100 nm, and 10 to 5000 The composite molded body for high-frequency electronic components according to any one of claims 1 to 9, having an aspect ratio of: 前記ナノチューブ及びナノワイヤからなる群から選ばれる少なくとも1種が、遷移金属含有ナノスケールカーボンチューブであり、遷移金属の含有量が、遷移金属炭化物換算で、遷移金属ナノスケールカーボンチューブ重量の0.1wt%以上50wt%未満であることを特徴とする請求項1〜9のいずれかに記載の高周波電子部品用複合成形体。 At least one selected from the group consisting of the nanotubes and nanowires is a transition metal-containing nanoscale carbon tube, and the transition metal content is 0.1 wt% or more of the weight of the transition metal nanoscale carbon tube in terms of transition metal carbide It is less than 50 wt%, The composite molded object for high frequency electronic components in any one of Claims 1-9 characterized by the above-mentioned. 前記ナノチューブ及びナノワイヤからなる群から選ばれる少なくとも1種が、遷移金属含有ナノスケールカーボンチューブであり、該遷移金属が、鉄、コバルト及びニッケルからなる群から選択される少なくとも1種であることを特徴とする請求項1〜9のいずれかに記載の高周波電子部品用複合成形体。 At least one selected from the group consisting of the nanotubes and nanowires is a transition metal-containing nanoscale carbon tube, and the transition metal is at least one selected from the group consisting of iron, cobalt and nickel A composite molded body for a high-frequency electronic component according to any one of claims 1 to 9. 前記ナノチューブ及びナノワイヤからなる群から選ばれる少なくとも1種が、遷移金属含有ナノスケールカーボンチューブであり、そのチューブ内空間部に、鉄、コバルト、ニッケル及びそれらの炭化物からなる群から選ばれる少なくとも1種が存在しており、該鉄、コバルト、ニッケル及びそれらの炭化物からなる群から選ばれる少なくとも1種の量が、遷移金属炭化物換算で、遷移金属含有ナノスケールカーボンチューブ重量の1重量%以上である請求項14に記載の高周波電子部品用複合成形体。 At least one selected from the group consisting of the nanotubes and nanowires is a transition metal-containing nanoscale carbon tube, and at least one selected from the group consisting of iron, cobalt, nickel, and their carbides in the inner space of the tube. The amount of at least one selected from the group consisting of iron, cobalt, nickel and their carbides is 1% by weight or more of the weight of the transition metal-containing nanoscale carbon tube in terms of transition metal carbide The composite molded body for high-frequency electronic components according to claim 14. ナノチューブ及びナノワイヤからなる群から選ばれる少なくとも1種及び有機樹脂マトリックスを含み、該ナノチューブ及びナノワイヤからなる群から選ばれる少なくとも1種が、一部同士による接続状態で、有機樹脂マトリックス100重量部に対して0.0001〜0.1重量部の割合で存在することを特徴とする高周波電子部品用複合成形体。 And at least one selected from the group consisting of nanotubes and nanowires and an organic resin matrix, and at least one selected from the group consisting of nanotubes and nanowires is in a partially connected state with respect to 100 parts by weight of the organic resin matrix. A composite molded body for high-frequency electronic components, characterized by being present in a proportion of 0.0001 to 0.1 parts by weight. ナノチューブまたはナノワイヤ又はこれらの集合物が、0.5〜5.0μmの範囲の曲率を有する請求項16に記載の高周波電子部品用複合成形体。 The composite molded body for a high-frequency electronic component according to claim 16, wherein the nanotube, the nanowire, or an aggregate thereof has a curvature in the range of 0.5 to 5.0 µm. ナノチューブもしくはナノワイヤに含まれる、フリーのイオンが200ppm以下、ハロゲンの含有量が400ppm以下であることを特徴とする請求項16に記載の高周波電子部品用複合成形体。 The composite molded body for high-frequency electronic components according to claim 16, wherein free ions contained in the nanotube or nanowire are 200 ppm or less and the halogen content is 400 ppm or less. ナノチューブ及びナノワイヤからなる群から選ばれる少なくとも1種を、溶液状態、流動状態、又はガラス転移点以上もしくは融点以上の溶融状態にある有機樹脂に配合し、次いで、溶剤除去、光硬化反応、熱硬化反応、または冷却処理により有機樹脂を固化させて成形することを特徴とする高周波電子部品用複合成形体の製造方法。 At least one selected from the group consisting of nanotubes and nanowires is blended with an organic resin in a solution state, a fluid state, or a molten state above the glass transition point or above the melting point, and then solvent removal, photocuring reaction, thermosetting A method for producing a composite molded body for a high-frequency electronic component, characterized in that an organic resin is solidified by reaction or cooling treatment. 有機樹脂マトリックス中に、ナノチューブ及びナノワイヤからなる群から選ばれる少なくとも1種を、有機樹脂マトリックス100重量部に対して0.01重量部以上50重量部以下の濃度であらかじめ混合分散をし、その濃厚混合分散液を、有機樹脂マトリックスに、カーボンナノチューブもしくはナノワイヤが有機樹脂マトリックス100重量部に対して0.0001〜0.1重量部となるように分散させてなる樹脂組成物を製造し、次いで、溶剤除去、光硬化反応、熱硬化反応、または冷却処理により有機樹脂を固化させて成形することを特徴とする請求項19に記載の高周波電子部品用複合成形体の製造方法。 In an organic resin matrix, at least one selected from the group consisting of nanotubes and nanowires is premixed and dispersed at a concentration of 0.01 parts by weight to 50 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the organic resin matrix. A resin composition is produced by dispersing the mixed dispersion in an organic resin matrix so that the carbon nanotubes or nanowires are 0.0001 to 0.1 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the organic resin matrix. The method for producing a composite molded body for a high-frequency electronic component according to claim 19, wherein the organic resin is solidified by a curing reaction, a thermosetting reaction, or a cooling treatment. 電場又は磁場の印加下、有機樹脂マトリックス中においてナノチューブまたはナノワイヤの一部が互いに接続した状態で、固化させて成形することを特徴とする請求項19又は20に記載の高周波電子部品用複合成形体の製造方法。
21. The composite molded body for a high-frequency electronic component according to claim 19 or 20, wherein the molded body is solidified and molded in a state where a part of the nanotubes or nanowires are connected to each other in an organic resin matrix under application of an electric field or a magnetic field. Manufacturing method.
電場又は磁場の印加下、ナノチューブまたはナノワイヤの一部が互いに接続し、0.5〜5.0μmの曲率範囲を有するコイル状または円弧状の状態で、固化させて成形することを特徴とする請求項19又は20に記載の高周波電子部品用複合成形体の製造方法。 A part of nanotubes or nanowires are connected to each other under application of an electric field or a magnetic field, and solidified and molded in a coiled or arcuate state having a curvature range of 0.5 to 5.0 μm. Item 19. A method for producing a composite molded article for a high-frequency electronic component according to Item 19 or 20. マトリックスが有機樹脂マトリックスであり、有機樹脂マトリクッスが、(a)エポキシ樹脂、(b)ビスフェノールAとホルムアルデヒドの付加縮合物、(c)硬化促進剤及び (d)トリアジン環若しくはイソシアヌル環を有する化合物、または尿素誘導体を除く化合物であって窒素含有率60重量%以下の化合物を必須成分として含有する請求項1記載の高周波電子部品用複合成形体。 The matrix is an organic resin matrix, and the organic resin matrix is (a) an epoxy resin, (b) an addition condensate of bisphenol A and formaldehyde, (c) a curing accelerator, and (d) a compound having a triazine ring or an isocyanuric ring, The composite molded article for a high-frequency electronic component according to claim 1, wherein the compound is a compound excluding a urea derivative and containing a compound having a nitrogen content of 60% by weight or less as an essential component. (b)ビスフェノールAとホルムアルデヒドの付加縮合物をエポキシ樹脂のエポキシ基に対してフェノール性水酸基が0.5〜1.5当量の範囲、(c)硬化促進剤をエポキシ樹脂100重量部に対して0.01〜5重量部及び(d)トリアジン環若しくはイソシアヌル環を有する化合物または尿素誘導体を含まない窒素含有率60重量%以下の化合物を、210℃の熱風乾燥炉中30分間の処理前後の重量比率から算出する樹脂固形分に対し窒素含有率が、0.1〜10重量%の範囲となるように含有する請求項23に記載の高周波電子部品用複合成形体。    (B) The addition condensate of bisphenol A and formaldehyde is in the range of 0.5 to 1.5 equivalents of phenolic hydroxyl group with respect to the epoxy group of the epoxy resin, and (c) the curing accelerator is based on 100 parts by weight of the epoxy resin. Weight of 0.01 to 5 parts by weight and (d) a compound having a triazine ring or isocyanuric ring or a compound containing no urea derivative and having a nitrogen content of 60% by weight or less in a hot air drying furnace at 210 ° C. for 30 minutes The composite molded body for a high-frequency electronic component according to claim 23, wherein the nitrogen content is in a range of 0.1 to 10% by weight with respect to the resin solid content calculated from the ratio. (a)〜(d)に加え、(e)難燃剤を含有する請求項23または24に記載の高周波電子部品用複合成形体。   The composite molded body for high-frequency electronic components according to claim 23 or 24, which contains (e) a flame retardant in addition to (a) to (d). (e)の難然剤が、テトラブロモビスフェノールAまたはテトラブロモビスフェノールAのグリシジルエーテルである請求項25に記載の高周波電子部品用複合成形体。   The composite molded article for a high-frequency electronic component according to claim 25, wherein the retarder of (e) is tetrabromobisphenol A or glycidyl ether of tetrabromobisphenol A. マトリックス中に、ナノチューブ及びナノワイヤからなる群から選ばれる少なくとも1種を、マトリックス100重量部に対して0.0001重量部〜0.1重量部含有することを特徴とする高周波電子部品用複合成形体用組成物。 A composition for a composite molded body for a high-frequency electronic component, wherein the matrix contains at least one selected from the group consisting of nanotubes and nanowires in an amount of 0.0001 to 0.1 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the matrix. 前記マトリックスが、有機樹脂マトリックスであることを特徴とする請求項27に記載の高周波電子部品用複合成形体用組成物。 28. The composite molded body composition for high-frequency electronic components according to claim 27, wherein the matrix is an organic resin matrix. 有機樹脂マトリックス中にナノチューブ又はナノワイヤを含む組成物が、電子部品用樹脂接着剤、樹脂絶縁膜、ソルダーレジスト又は半導体封止樹脂であることを特徴とする請求項28に記載の高周波電子部品用複合成形体用組成物。 29. The composite for high-frequency electronic components according to claim 28, wherein the composition containing nanotubes or nanowires in an organic resin matrix is a resin adhesive for electronic components, a resin insulating film, a solder resist, or a semiconductor sealing resin. Composition for molded article. 請求項27〜29のいずれかに記載の高周波電子部品用複合成形体用組成物から形成されたことを特徴とする高周波電子部品用複合成形体。 A composite molded body for a high-frequency electronic component, comprising the composition for a composite molded body for a high-frequency electronic component according to any one of claims 27 to 29. 金属箔、及び、請求項29に記載の高周波電子部品用複合成形体用組成物の硬化層を備えていることを特徴とする樹脂付金属箔。 A metal foil with a resin, comprising a cured layer of the composition for a composite molded body for a high-frequency electronic component according to claim 29. 請求項29に記載の高周波電子部品用複合成形体用組成物の硬化層を備えていることを特徴とする印刷配線板。 A printed wiring board comprising a cured layer of the composition for a composite molded article for a high-frequency electronic component according to claim 29. 請求項27に記載の高周波電子部品用複合成形体用樹脂組成物を用いることを特徴とする電気回路形成方法又は印刷配線板製造方法。 A method for forming an electric circuit or a method for producing a printed wiring board, comprising using the resin composition for a composite molded article for a high-frequency electronic component according to claim 27. 請求項32に記載の印刷配線板を部品の一部として使用する電子部品。 An electronic component using the printed wiring board according to claim 32 as a part of the component. 請求項32に記載の印刷配線板を部品の一部として使用する電気機器。 An electric device using the printed wiring board according to claim 32 as a part of a component. ナノチューブ及びナノワイヤからなる群から選ばれる少なくとも1種を含む有機樹脂マトリックスを、キャストまたはブレードすることにより形成される絶縁膜。 An insulating film formed by casting or braiding an organic resin matrix containing at least one selected from the group consisting of nanotubes and nanowires. ナノチューブ及びナノワイヤからなる群から選ばれる少なくとも1種を含む有機樹脂マトリックスを、キャストまたはブレードすることを特徴とする絶縁膜の製造方法。 A method for producing an insulating film, comprising casting or braiding an organic resin matrix containing at least one selected from the group consisting of nanotubes and nanowires. マトリックス中に、ナノチューブ及びナノワイヤからなる群から選ばれる少なくとも1種がマトリックス100重量部に対して0.0001重量部〜0.1重量部含有される組成物をワニスとし、基材に含浸、乾燥して得られるプリプレグの少なくとも1枚以上を用いその片面又は両面に金属箔を積層し、加熱加圧成形して金属張積層体を得、該金属張積層体において回路形成することを特徴とする印刷配線板。 It is obtained by impregnating a substrate with a composition containing at least one selected from the group consisting of nanotubes and nanowires in a matrix of 0.0001 parts by weight to 0.1 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the matrix, and drying the substrate. A printed wiring board comprising: a metal-clad laminate obtained by laminating a metal foil on one or both sides of at least one prepreg, and heat-press molding to form a circuit in the metal-clad laminate. マトリックス中に、ナノチューブ及びナノワイヤからなる群から選ばれる少なくとも1種がマトリックス100重量部に対して0.0001重量部〜0.1重量部含有される組成物をワニスとし、該ワニスをフィルムの上に塗布乾燥して得られる絶縁膜フィルムを用いて得られる印刷配線板又は多層基板。 In the matrix, a composition containing at least one selected from the group consisting of nanotubes and nanowires in an amount of 0.0001 to 0.1 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the matrix is used as a varnish, and the varnish is applied onto a film and dried. A printed wiring board or a multilayer substrate obtained by using an insulating film obtained in this way. 有機樹脂マトリックス中にナノチューブ及びナノワイヤからなる群から選ばれる少なくとも1種を含む電子部品用樹脂接着剤。 A resin adhesive for electronic parts comprising at least one selected from the group consisting of nanotubes and nanowires in an organic resin matrix. 請求項40に記載の電子部品用樹脂接着剤を用いて形成された樹脂絶縁膜、樹脂付金属箔、ソルダーレジスト又は半導体封止樹脂。 A resin insulating film, a resin-coated metal foil, a solder resist, or a semiconductor sealing resin formed using the resin adhesive for electronic components according to claim 40. 請求項40に記載の電子部品用樹脂接着剤を用いて形成された樹脂絶縁膜、樹脂付金属箔、ソルダーレジスト、半導体封止樹脂を用いた電気回路又は印刷配線板。 An electric circuit or printed wiring board using a resin insulating film, a resin-coated metal foil, a solder resist, and a semiconductor sealing resin formed using the resin adhesive for electronic parts according to claim 40. 請求項40に記載の電子部品用樹脂接着剤を用いた電気回路形成方法又は印刷配線板製造方法。
The electrical circuit formation method or printed wiring board manufacturing method using the resin adhesive for electronic components of Claim 40.
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